申请/专利权人：株式会社迪思科

申请日：2018-10-11

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN109671662B

主分类号：H01L21/683

分类号：H01L21/683

优先权：["20171017 JP 2017-201204"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2020.10.16#实质审查的生效;2019.04.23#公开

摘要：提供卡盘工作台机构，能够对翘曲的形状的板状物进行保持。卡盘工作台机构是具有卡盘工作台、静电吸附部以及真空吸附部的复合卡盘工作台机构。卡盘工作台具有作为对板状物进行保持的保持面的上表面。静电吸附部具有电极，该电极设置于卡盘工作台的内部，通过被提供电力而使作为保持面的上表面带电，从而对板状物进行静电吸附。真空吸附部具有多孔部，该多孔部与上表面形成为同一水平面且与吸引源连通，并且设置有作为吸引口的微细的孔。控制单元实施对电极的电力提供和对多孔部的负压提供，通过复合力对板状物进行吸附。

主权项：1.一种卡盘工作台机构，其是具有静电吸附部和真空吸附部的复合卡盘工作台机构，其中，该卡盘工作台机构具有：卡盘工作台，其具有对板状物进行保持的保持面；电极，其设置于该卡盘工作台的内部，通过被提供电力而使该保持面带电，从而对该板状物进行静电吸附；吸引口，其形成于该保持面且与吸引源连通；以及控制单元，其实施对该电极的电力提供和对该吸引口的负压提供，通过复合力对该板状物进行吸附，仅在所述卡盘工作台的外周部呈连续的圆环状设置有所述吸引口，在所述圆环状的内侧不存在所述吸引口，在从所述卡盘工作台的中央部至外周部的区域内设置有所述电极。

全文数据：卡盘工作台机构技术领域本发明涉及卡盘工作台机构。背景技术公知有对形成有半导体器件或LEDLightEmittingDiode：发光二极管等光器件的硅、蓝宝石、钽酸锂、碳化硅等晶片或在内部搭载有器件芯片的封装器件基板等各种板状物进行分割、磨削、或干蚀刻的加工装置。例如，利用切削刀具对板状物进行分割的切削装置和利用磨削磨具对板状物进行薄化的磨削装置通过真空吸附将板状物固定于卡盘工作台的保持面而实施加工例如，参照专利文献1。专利文献1：日本特开2011-044473号公报对于专利文献1所示的卡盘工作台机构，当不利用强力的真空单元对因成膜等的影响而成为碗型或山型的晶片或由于磨削加工中所形成的破碎层的影响而产生翘曲形状的晶片等进行吸引时，负压会泄漏而导致晶片等从保持面分离。因此，专利文献1所示的卡盘工作台机构为了对翘曲的晶片等板状物进行保持而使用强力的吸引源，或者需要设置提高吸引力那样的特殊机构。另外，当在减压腔室内对板状物进行保持的情况下，利用静电卡盘工作台对板状物进行保持。静电卡盘工作台能够对紧贴在保持面上的板状物产生强力的吸引力，但当载置于保持面的晶片等板状物翘曲而从保持面分离时，存在下述问题：无法对板状物作用基于静电的吸附力，从而无法对板状物进行保持。发明内容本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供卡盘工作台机构，能够对翘曲的板状物进行保持。为了解决上述课题而实现目的，本发明的卡盘工作台机构是具有静电吸附部和真空吸附部的复合卡盘工作台机构，其中，该卡盘工作台机构具有：卡盘工作台，其具有对板状物进行保持的保持面；电极，其设置于该卡盘工作台的内部，通过被提供电力而使该保持面带电，从而对该板状物进行静电吸附；吸引口，其形成于该保持面且与吸引源连通；以及控制单元，其实施对该电极的电力提供和对该吸引口的负压提供，通过复合力对该板状物进行吸附。本申请发明的卡盘工作台机构起到下述的效果：能够对翘曲的板状物进行保持。附图说明图1是示出实施方式1的卡盘工作台机构所保持的板状物的立体图。图2是示出在图1所示的板状物的正面上粘贴有粘接带的状态的立体图。图3是示出具有实施方式1的卡盘工作台机构的磨削装置的一部分的结构的图。图4是实施方式1的卡盘工作台机构的侧剖视图。图5是示出图4所示的卡盘工作台机构对板状物进行保持的状态的侧剖视图。图6是示出实施方式2的卡盘工作台机构对板状物进行保持的状态的侧剖视图。标号说明1：卡盘工作台机构；2：卡盘工作台；3：静电吸附部；4：真空吸附部；5：控制单元；21：上表面保持面；31：正极电极电极；32：负极电极电极；43：吸引源；45：微细的孔吸引口。具体实施方式参照附图，对用于实施本发明的方式实施方式进行详细说明。本发明并不被以下实施方式所记载的内容限定。另外，在以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员能够容易想到的内容、实质上相同的内容。另外，以下所记载的结构可以适当组合。另外，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。[实施方式1]根据附图，对本发明的实施方式1的卡盘工作台机构进行说明。图1是示出实施方式1的卡盘工作台机构所保持的板状物的立体图。图2是示出在图1所示的板状物的正面上粘贴有粘接带的状态的立体图。实施方式1的图3所示的卡盘工作台机构1对图1所示的板状物201进行保持。图1所示的板状物201在本实施方式中为以硅、蓝宝石、镓等为母材的圆板状的半导体晶片或光器件晶片等晶片。如图1所示，板状物201是在由正面202的交叉的多条分割预定线203划分的各区域形成有器件204的板状物。作为器件204，在各区域形成有ICIntegratedCircuit：集成电路、LSILargeScaleIntegration：大规模集成电路、MEMSMicroElectroMechanicalSystems：微机电系统器件。即，板状物201在正面202侧作为器件204形成有IC、LSI或MEMS器件。如图2所示，板状物201中，在形成有多个器件204的正面202上粘贴有粘接带210，正面202侧隔着粘接带210而被保持于卡盘工作台机构1。在实施方式1中，粘接带210形成为直径与板状物相同的圆板状。在实施方式1中，板状物201为晶片，但在本发明中，除了晶片以外，也可以是由树脂密封而成的封装基板、陶瓷板或玻璃板。实施方式1的卡盘工作台机构1构成作为图3所示的加工装置的磨削装置10。根据附图对磨削装置10的结构进行说明。图3是示出具有实施方式1的卡盘工作台机构的磨削装置的一部分的结构的图。图4是实施方式1的卡盘工作台机构的侧剖视图。图5是示出图4所示的卡盘工作台机构对板状物进行保持的状态的侧剖视图。磨削装置10是对板状物201的正面202的背侧的背面205进行磨削加工而将板状物201薄化至规定的完工厚度的装置。磨削装置10具有：卡盘工作台机构1，其隔着粘接带210而对板状物201的正面202侧进行保持；以及磨削单元20，其对卡盘工作台机构1所保持的板状物201的背面205进行磨削。磨削单元20具有：主轴25，其通过未图示的电动机而绕与铅垂方向平行的轴心旋转；未图示的移动单元，其使主轴25在铅垂方向上移动；以及磨削磨轮22，其安装于主轴25的下端。磨削磨轮22具有：圆盘状的基台23，其安装于主轴25的下端；以及磨削磨具24，其等间隔地配置于基台23的外周部，与卡盘工作台机构1所保持的板状物201对置。在对板状物201的背面205进行磨削加工时，通过主轴25使磨削磨轮22旋转，并且将由纯水构成的磨削水提供至卡盘工作台机构1所保持的板状物201的背面205，同时通过移动单元使磨削磨具24按照规定的进给速度靠近卡盘工作台机构1，并且使卡盘工作台机构1绕与铅垂方向平行的轴心旋转。另外，在实施方式1中，磨削单元20的磨削磨轮22的旋转中心即轴心和卡盘工作台机构1的旋转中心即轴心是相互平行的，并且在水平方向上隔开间隔地配置，磨削磨具24在板状物201的背面205的中心或中心附近通过。另外，在实施方式1中，示出了作为具有卡盘工作台机构1的加工装置的磨削装置10，但在本发明中，作为加工装置的对板状物201进行切削加工的切削装置、对板状物201进行研磨的研磨装置、对板状物201进行激光加工的激光加工装置可以具有卡盘工作台机构1。如图3和图4所示，卡盘工作台机构1是具有静电吸附部3和真空吸附部4的复合卡盘工作台机构。另外，卡盘工作台机构1具有圆盘状的卡盘工作台2和控制单元5。卡盘工作台2设置成绕与铅垂方向平行的轴心旋转自如。卡盘工作台2的上表面21与水平方向平行。在上表面21上载置板状物201。上表面21是对所载置的板状物201进行保持的保持面。即，卡盘工作台2具有作为对板状物201进行保持的保持面的上表面21。静电吸附部3具有作为电极的正极电极31和作为电极的负极电极32。正极电极31和负极电极32相互在水平方向上隔开间隔而相互电绝缘。正极电极31和负极电极32从卡盘工作台2的中央部至外周部设置于卡盘工作台2的内部。正极电极31和负极电极32由氧化铟锡IndiumTinOxide：ITO等构成。在实施方式1中，正极电极31和负极电极32形成为相同的形状、相同的大小的半圆形，与上表面21平行地配置。通过控制单元5的极性切换开关51来切换成始终从电源33对正极电极31施加正的电压电力的状态和始终从电源34对正极电极31施加负的电压电力的状态。始终从电源34对负极电极32施加负的电压电力。正极电极31通过始终从电源33提供正的电力而带正电，从而使作为保持面的上表面21中的与正极电极31重叠的部分带正电。负极电极32通过始终从电源34提供负的电力而带负电，从而使作为保持面的上表面21中的与负极电极32重叠的部分带负电。关于静电吸附部3，正极电极31使上表面21中的与正极电极31重叠的部分带正电，负极电极32使上表面21中的与负极电极32重叠的部分带负电，从而在这些带电的部分之间产生静电吸附力，通过所产生的静电吸附力在上表面21上对板状物201进行吸附保持。另外，在实施方式1中，关于静电吸附部3，正极电极31使上表面21中的与正极电极31重叠的部分带正电，负极电极32使上表面21中的与负极电极32重叠的部分带负电，但在本发明中，也可以是在卡盘工作台2内仅设置一个电极，对该一个电极提供正或负的电力而使整个上表面21带正电或带负电，从而在上表面21上对板状物201进行吸附保持。真空吸附部4具有：形成为圆环状的多孔部41；设置于卡盘工作台2内的吸引路42；以及吸引源43。多孔部41由多孔陶瓷等多孔质材料构成，按照上表面44与卡盘工作台2的上表面21成为同一水平面的状态，仅埋设于卡盘工作台2的外周部。另外，真空吸附部4的上表面44与水平方向平行，是对板状物201进行保持的保持面。多孔部41在卡盘工作台2的圆周范围内设置，配置于卡盘工作台2的外周部。构成多孔部41的多孔质材料的多个微细的孔45是形成于保持面且与吸引源43连通的吸引口。即，真空吸附部4具有作为吸引口的设置于多孔部41的微细的孔45。吸引路42是设置于卡盘工作台2内的通路，多孔部41的下表面与吸引源43经由吸引路42和控制单元5的开闭阀52而连通。吸引源43由真空泵构成。吸引源43经由开闭阀52和吸引路42而对多孔部41进行吸引，对多孔部41的微细的孔45提供作用负压，从而真空吸附部4将板状物201保持于上表面21上。控制单元5同时实施对正极电极31和负极电极32的电力提供以及对作为吸引口的多孔材料的微细的孔45的负压提供，使静电吸附力和负压的吸引力同时产生，通过静电吸附力与负压的吸引力的复合力将板状物201吸附于上表面21。控制单元5具有开闭阀52，该开闭阀52配置于吸引路42与吸引源43之间且与这双方连结。控制单元5将开闭阀52打开，从而对作为吸引口的多孔材料的微细的孔45提供来自吸引源43的负压。另外，控制单元5具有极性切换开关51。极性切换开关51对始终对正极电极31提供来自电源33的正的电力的状态和始终对正极电极31提供来自电源34的负的电力的状态进行切换。控制单元5将极性切换开关51切换成始终对正极电极31提供来自电源33的正的电力的状态，从而在上表面21的分别与正极电极31和负极电极32重叠的部分之间产生静电吸附力。另外，在实施方式1中，控制单元5具有计算机53，该计算机53分别对磨削装置10的构成要素进行控制而使磨削装置10实施对板状物201的背面205进行磨削的动作。计算机53具有：运算处理装置，其具有CPUCentralProcessingUnit：中央处理器那样的微处理器；存储装置，其具有ROMReadOnlyMemory：只读存储器或RAMRandomAccessMemory：随机存取存储器那样的存储器；以及输入输出接口装置。计算机53的运算处理装置按照存储于存储装置的计算机程序而实施运算处理，经由输入输出接口装置将用于对磨削装置10进行控制的控制信号输出至包含磨削装置10的极性切换开关51和开闭阀52在内的上述构成要素。另外，在控制单元5上连接有：未图示的显示单元，其由显示加工动作的状态或图像等的液晶显示装置等构成；以及未图示的输入单元，其在操作者登记加工内容信息等时使用。输入单元由设置于显示单元的触摸面板和键盘等外部输入装置中的至少一个构成。另外，在实施方式1中，控制单元5对磨削装置10的各构成要素进行控制，但在本发明中，也可以区别于对磨削装置10的各构成要素进行控制的控制单元而设置对卡盘工作台机构1的极性切换开关51和开闭阀52进行控制的控制单元5。上述构成的磨削装置10在操作者将加工内容信息登记在控制单元5并由操作者指示加工动作的开始的情况下，开始加工动作。在加工动作中，磨削装置10在将开闭阀52打开并对正极电极31提供负的电力的状态下，隔着粘接带210而将板状物201的正面202侧载置于卡盘工作台机构1的卡盘工作台2的上表面21上。并且，磨削装置10的控制单元5对吸引源43进行驱动并且将开闭阀52打开，对极性切换开关51进行控制而始终从电源33对正极电极31提供正的电力，从而使静电吸附力和负压的吸引力同时产生，通过静电吸附力与负压的吸引力的复合力将板状物201吸附于上表面21。磨削装置10的控制单元5使卡盘工作台2绕轴心旋转，并且使磨削单元20的磨削磨轮22绕轴心旋转，从而对板状物201的背面205进行磨削。在实施方式1的卡盘工作台机构1中，在从卡盘工作台2的中央部至外周部的区域内设置有静电吸附部3的正极电极31和负极电极32，在卡盘工作台2的外周部设置有真空吸附部4的多孔部41。通常，静电吸附部3使作为保持面的上表面21带正或负的电荷，因此适合对与上表面21接触的板状物201进行吸附，真空吸附部4通过负压对板状物201进行吸引，因此适合在多孔部41、上表面21与板状物201之间的空间封闭的情况下对板状物201进行吸附。因此，根据卡盘工作台机构1，即使板状物201翘曲成通过真空吸附部4的负压难以保持于上表面21的形状，在上表面21的与板状物201接触的部分，静电吸附部3也能够对板状物201进行吸附。其结果是，卡盘工作台机构1能够对翘曲的形状的板状物201进行保持。另外，实施方式1的卡盘工作台机构1起到如下的效果：控制单元5同时产生静电吸附部3的静电吸附力和真空吸附部4的负压的吸引力，因此通过静电吸附部3对与板状物201的上表面21接触的区域进行吸附，即使容易从上表面21分离的区域略微分离，也能够利用真空吸附部4的吸引力将该区域拉回至上表面21，从而能够可靠地对翘曲的板状物201进行吸附保持。另外，在卡盘工作台机构1上从卡盘工作台2的中央部至外周部设置有静电吸附部3的正极电极31和负极电极32，因此即使板状物201如图5中虚线所示随着朝向外周而向远离作为保持面的上表面21的方向翘曲，静电吸附部3的正极电极31和负极电极32也将板状物201的中央部吸附于卡盘工作台2的中央部。其结果是，卡盘工作台机构1能够对如图5中虚线所示那样随着朝向外周而向远离作为保持面的上表面21的方向翘曲的形状的板状物201进行保持。另外，卡盘工作台机构1在卡盘工作台2的外周部设置有真空吸附部4的多孔部41。在卡盘工作台2的外周部设置有真空吸附部4的多孔部41，因此即使板状物201如图5中双点划线所示随着朝向中央部而向远离作为保持面的上表面21的方向翘曲，板状物201的外周部也与多孔部41接触，并且多孔部41、上表面21与板状物201之间的空间是封闭的，因此真空吸附部4对该空间的气体进行吸引。其结果是，卡盘工作台机构1能够对如图5中双点划线所示那样随着朝向中央部而向远离作为保持面的上表面21的方向翘曲的形状的板状物201进行保持。另外，卡盘工作台机构1仅在卡盘工作台2的外周部设置真空吸附部4的多孔部41，局部产生真空吸附部4的负压的吸引力而能够使负压的吸引力集中，因此能够抑制吸引源43的吸引力，能够通过静电吸附力对板状物201与上表面21紧贴的区域进行吸附。其结果是，卡盘工作台机构1起到如下的效果：能够使静电吸附部3和真空吸附部4对于吸附板状物201不擅长的状态互补。[实施方式2]根据附图对本发明的实施方式2的卡盘工作台机构进行说明。图6是示出实施方式2的卡盘工作台机构对板状物进行保持的状态的侧剖视图。另外，图6中，在与实施方式1相同的部分标记相同的标号并省略了说明。实施方式2的卡盘工作台机构1-2除了真空吸附部4-2的多孔部41-2的配置不同以外，是与实施方式1相同的构成。卡盘工作台机构1-2的真空吸附部4-2的多孔部41-2形成为圆盘状，仅配置于卡盘工作台2的上表面21的中央部，配置于比静电吸附部3的正极电极31和负极电极32靠上表面21侧的位置。卡盘工作台机构1-2与实施方式1同样地，使静电吸附力和负压的吸引力同时产生，通过静电吸附力与负压的吸引力的复合力将板状物201吸附于上表面21。在实施方式2的卡盘工作台机构1-2中，在卡盘工作台2上设置有静电吸附部3的正极电极31和负极电极32以及真空吸附部4-2的多孔部41-2。因此，对于卡盘工作台机构1-2，即使板状物201翘曲成仅通过真空吸附部4-2的负压难以保持于上表面21的形状，在上表面21的与板状物201接触的部分，静电吸附部3也能够对板状物201进行吸附。其结果是，卡盘工作台机构1-2与实施方式1同样地，能够对翘曲的形状的板状物201进行保持。另外，在卡盘工作台机构1-2中，在卡盘工作台2的中央部设置有静电吸附部3的正极电极31和负极电极32以及真空吸附部4-2的多孔部41-2，因此如图6中虚线所示，即使板状物201随着朝向外周而向远离作为保持面的上表面21的方向翘曲，静电吸附部3的正极电极31、负极电极32和真空吸附部4-2也将板状物201的中央部吸附于卡盘工作台2。其结果是，卡盘工作台机构1-2能够对如图6中虚线所示那样随着朝向外周而向远离作为保持面的上表面21的方向翘曲的形状的板状物201进行保持。另外，在卡盘工作台机构1-2中，在卡盘工作台2的中央部设置有真空附部4-2的多孔部41-2，因此即使板状物201如图6中双点划线所示，随着朝向中央部而向远离作为保持面的上表面21的方向翘曲，板状物201的外周部也与上表面21接触，并且多孔部41-2和上表面21与板状物201之间的空间是封闭的，因此真空吸附部4-2对该空间内的气体进行吸引。其结果是，卡盘工作台机构1-2能够对如图6中双点划线所示那样随着朝向中央部而向远离作为保持面的上表面21的方向翘曲的形状的板状物201进行保持。另外，本发明并不限于上述实施方式。即，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形并实施。

权利要求：1.一种卡盘工作台机构，其是具有静电吸附部和真空吸附部的复合卡盘工作台机构，其中，该卡盘工作台机构具有：卡盘工作台，其具有对板状物进行保持的保持面；电极，其设置于该卡盘工作台的内部，通过被提供电力而使该保持面带电，从而对该板状物进行静电吸附；吸引口，其形成于该保持面且与吸引源连通；以及控制单元，其实施对该电极的电力提供和对该吸引口的负压提供，通过复合力对该板状物进行吸附。

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