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CN111312615B - 被加工物的加工方法 - Google Patents

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CN111312615B
CN111312615B CN201911248258.2A CN201911248258A CN111312615B CN 111312615 B CN111312615 B CN 111312615B CN 201911248258 A CN201911248258 A CN 201911248258A CN 111312615 B CN111312615 B CN 111312615B
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Abstract

提供被加工物的加工方法，抑制加工屑附着于被加工物。该方法通过具有加工单元和卡盘工作台的加工装置对被加工物进行加工，该加工单元对被加工物进行加工，该卡盘工作台具有：第1多孔部，其具有对被加工物进行保持的保持面；第2多孔部，其具有对被加工物进行保持的保持面且围绕第1多孔部；分隔部，其将第1多孔部和第2多孔部分隔；和框体，其围绕第2多孔部，该方法具有如下步骤：保持步骤，对第1多孔部的保持面和第2多孔部的保持面作用负压，通过卡盘工作台对被加工物进行吸引保持；加工步骤，通过加工单元对被加工物进行加工；和取下步骤，使流体从第1多孔部喷出并且不使流体从第2多孔部喷出，从而将被加工物从卡盘工作台取下。

Description

被加工物的加工方法
技术领域
本发明涉及在通过具有加工单元和卡盘工作台的加工装置对被加工物进行加工时使用的被加工物的加工方法。
背景技术
通过对形成有IC(Integrated Circuit，集成电路)、LSI(Large ScaleIntegration，大规模集成)等器件的半导体晶片进行分割，制造分别具有器件的多个器件芯片。另外，通过对利用由树脂构成的密封材料(模制树脂)包覆安装于基板上的多个器件芯片而得到的封装基板进行分割，制作分别具有器件芯片的多个封装器件。该封装器件内置于以移动电话、个人计算机为代表的各种电子设备中。
近年来，随着电子设备的小型化、薄型化，对于器件芯片或封装器件也要求薄型化。因此，使用对分割前的半导体晶片或封装基板进行磨削而使其薄化的方法。
在对半导体晶片或封装基板等被加工物进行磨削时，例如使用磨削装置，该磨削装置具有：对被加工物进行保持的卡盘工作台；以及对被加工物进行磨削的磨削单元。在该磨削单元中安装有磨削磨轮，该磨削磨轮具有用于对被加工物进行磨削的磨削磨具。在通过卡盘工作台对被加工物进行吸引保持的状态下，一边使卡盘工作台和磨削磨轮分别旋转一边使磨削磨具与被加工物接触，从而对被加工物进行磨削、薄化。
当完成磨削加工时，将被加工物从卡盘工作台取下。此时，当从卡盘工作台喷出规定的流体(例如水和空气混合而成的流体)时，流体作用于被加工物的与卡盘工作台对置的面侧，从而容易将被加工物从卡盘工作台取下。
另外，当对被加工物进行磨削时，通过磨削加工而产生的屑(加工屑)被卡盘工作台吸引，蓄积在卡盘工作台的内部。并且，在磨削加工完成之后，当为了将被加工物取下而从卡盘工作台喷出流体时，有时蓄积在卡盘工作台的内部的加工屑与流体一起喷出并附着于被加工物。
因此，在磨削加工之后，进行如下的作业：使用清洗装置等对被加工物进行清洗，将附着于被加工物的加工屑冲掉。例如在专利文献1中公开了一种清洗装置，其一边对被加工物(清洗对象物)的外周缘进行支承，一边通过清洗辊对被加工物的下表面侧进行清洗。
专利文献1：日本特开2013-239498号公报
当如上所述在从磨削装置的卡盘工作台取下被加工物时从卡盘工作台喷出流体时，加工屑附着于被加工物。该加工屑牢固地粘固于被加工物，因此即使对磨削加工后的被加工物实施清洗处理，大多情况下无法将附着于被加工物的加工屑完全去除。由此，期望在从卡盘工作台喷出流体时，极力抑制加工屑附着于被加工物。
发明内容
本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于提供被加工物的加工方法，能够抑制加工屑附着于被加工物。
根据本发明的一个方式，提供被加工物的加工方法，通过加工装置对被加工物进行加工，该加工装置具有加工单元以及卡盘工作台，所述加工单元对被加工物进行加工，所述卡盘工作台具有：第1多孔部，其具有对该被加工物进行保持的保持面；第2多孔部，其围绕该第1多孔部，具有对该被加工物进行保持的保持面；分隔部，其将该第1多孔部和该第2多孔部分隔；以及框体，其围绕该第2多孔部，其中，该被加工物的加工方法具有如下的步骤：保持步骤，按照覆盖该第1多孔部的整个保持面的方式将该被加工物配置在该卡盘工作台上，对该第1多孔部的保持面和该第2多孔部的保持面作用负压，从而通过该卡盘工作台对该被加工物进行吸引保持；加工步骤，通过该加工单元对该卡盘工作台所保持的该被加工物进行加工；以及取下步骤，使流体从该第1多孔部喷出，并且不使该流体从该第2多孔部喷出，从而将该被加工物从该卡盘工作台取下。
另外，优选上述被加工物的加工方法还具有如下的喷出步骤：在该取下步骤之后，使该流体从该第2多孔部喷出，从而使被该第2多孔部吸引的加工屑从该第2多孔部喷出。
在本发明的一个方式的被加工物的加工方法中，在对第1多孔部的保持面和第2多孔部的保持面作用负压而对被加工物进行吸引保持的状态下，通过加工单元对被加工物进行加工。然后，使流体从第1多孔部喷出并且不使流体从第2多孔部喷出，从而将被加工物从卡盘工作台取下。
当使用上述的被加工物的加工方法时，在将被加工物从卡盘工作台上取下时，被第2多孔部吸引的加工屑不会朝向被加工物喷出。由此，可抑制加工屑附着于被加工物。
附图说明
图1是示出被加工物的立体图。
图2的(A)是示出加工装置的局部剖视主视图，图2的(B)是示出卡盘工作台的俯视图。
图3的(A)是示出加工步骤中的加工装置的局部剖视主视图，图3的(B)是将加工步骤中的被加工物和卡盘工作台放大而示出的剖视图。
图4的(A)是示出取下步骤中的加工装置的剖视图，图4的(B)是将取下步骤中的被加工物和卡盘工作台放大而示出的剖视图。
标号说明
11：被加工物；11a：正面；11b：背面；13：分割预定线(间隔道)；15：器件；17：保护部件(保护带)；2：加工装置；4：卡盘工作台；6：框体(主体部)；6a：上表面；6b：凹部；8：第1多孔部；8a：保持面；10：第2多孔部；10a：保持面；12：分隔部；14：阀；16：阀；18：阀；20：吸引源；22a、22b：阀；24：流体提供源；24a：水提供源；24b：空气提供源；30：加工单元(磨削单元)；32：主轴；34：安装座；36：磨削磨轮；38：磨轮基台；40：磨削磨具；50：加工屑；52：流体。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先，对能够使用本实施方式的被加工物的加工方法进行加工的被加工物的结构例进行说明。图1是示出被加工物11的立体图。
被加工物11例如使用硅等材料而形成为圆盘状，具有正面11a和背面11b。被加工物11由按照相互交叉的方式呈格子状排列的多条分割预定线(间隔道)13划分成多个区域，在该多个区域的正面11a侧分别形成有IC(Integrated Circuit，集成电路)、LSI(LargeScale Integration，大规模集成)、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)等器件15。
另外，对于被加工物11的材质、形状、构造、大小等没有限制。例如被加工物11可以是由硅以外的半导体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、玻璃、陶瓷、树脂、金属等材料构成的晶片，也可以是CSP(Chip Size Package，芯片尺寸封装)、QFN(Quad Flat Non-leaded Package，四方扁平无引脚封装)等封装基板。另外，对于器件15的种类、数量、形状、构造、大小、配置等也没有限制。
通过沿着分割预定线13对被加工物11进行分割，从而得到分别具有器件15的多个器件芯片。在被加工物11的分割中，例如使用具有切削单元(其安装有圆环状的切削刀具)的加工装置(切削装置)、具有对被加工物11照射激光束的激光照射单元的加工装置(激光加工装置)等。
另外，出于器件芯片的薄型化等的目的而对分割前的被加工物11实施磨削加工。在该磨削加工中，使用用于对被加工物11进行磨削的加工装置(磨削装置)。以下，对通过对被加工物11的背面11b进行磨削而使被加工物11薄化的例子进行说明。
在对被加工物11的背面11b侧进行磨削时，首先在被加工物11的正面11a侧粘贴圆形的保护部件(保护带)17。保护部件17由树脂等构成，形成为与被加工物11直径大致相同。当将保护部件17粘贴于被加工物11的正面11a侧时，多个器件15被保护部件17覆盖而得到保护。另外，在无需对被加工物11的正面11a侧进行保护的情况下，可以省略保护部件17的粘贴。
接着，使用具有对被加工物11进行磨削的加工单元(磨削单元)的加工装置(磨削装置)，对被加工物11进行加工。图2的(A)是示出加工装置2的局部剖视主视图，图2的(B)是示出卡盘工作台4的俯视图。另外，在图2的(A)中，将加工装置2的构成要素的一部分用块示出。
加工装置2具有对被加工物11进行保持的卡盘工作台4。卡盘工作台4与被加工物11的形状对应而形成为俯视圆形。不过，卡盘工作台4的形状根据被加工物11的形状等而适当变更。
卡盘工作台4例如具有使用陶瓷或树脂等而形成的框体(主体部)6。在框体6的上表面6a侧形成有俯视圆形的凹部6b。在该凹部6b的内部设置有：圆盘状的第1多孔部8，其配置于卡盘工作台4的中央侧；以及环状的第2多孔部10，其配置于卡盘工作台4的外周侧，围绕第1多孔部8。即，框体6围绕第1多孔部8和第2多孔部10。
第1多孔部8和第2多孔部10分别由例如多孔陶瓷等构成，形成为上下连通的多孔状。第1多孔部8的上表面构成对被加工物11进行保持的圆形的保持面8a，第2多孔部10的上表面构成围绕保持面8a且对被加工物11进行保持的环状的保持面10a。框体6的上表面6a、第1多孔部8的保持面8a以及第2多孔部10的保持面10a配置于大致同一平面上，构成卡盘工作台4的上表面。
另外，第1多孔部8和第2多孔部10的形状根据被加工物11的形状等而适当变更。不过，第1多孔部8形成为能够通过被加工物11覆盖整个保持面8a的大小。例如第1多孔部8形成为其直径小于被加工物11的直径。
另外，在凹部6b的内部形成有从凹部6b的底向上方突出的环状的分隔部12。分隔部12设置于第1多孔部8和第2多孔部10之间，将第1多孔部8和第2多孔部10分隔。即，分隔部12配置成围绕第1多孔部8且被第2多孔部10围绕。另外，在图2的(A)中，分隔部12与框体6一体化，但也可以是分隔部12与框体6分体形成之后，固定于凹部6b的内部。
第1多孔部8的保持面8a经由形成于框体6的内部的吸引路(未图示)而与阀14连接。另外，第2多孔部10的保持面10a经由形成于框体6的内部的吸引路(未图示)而与阀16连接。阀14和阀16分别经由阀18而与由抽气器(ejector)等构成的吸引源20连接，经由阀22a、22b而与提供流体的流体提供源24连接。
流体提供源24具有：水提供源24a，其与阀22a连接，用于提供水；以及空气提供源24b，其与阀22b连接，用于提供空气。当将阀22a、22b打开时，从水提供源24a提供的水和从空气提供源24b提供的空气混合而生成包含水和空气的混合流体。
另外，卡盘工作台4与电动机等旋转驱动源(未图示)连接，该旋转驱动源使卡盘工作台4绕与铅垂方向大致平行的旋转轴旋转。另外，在卡盘工作台4的下方设置有移动机构(未图示)，该移动机构使卡盘工作台4在水平方向上移动。
在卡盘工作台4的上方配置有对被加工物11实施磨削加工的加工单元(磨削单元)30。加工单元30具有通过升降机构(未图示)进行支承的主轴壳体(未图示)。在主轴壳体中收纳有主轴32，在从主轴壳体露出的主轴32的下端部固定有圆盘状的安装座34。
在安装座34的下表面侧安装有直径与安装座34大致相同的磨削磨轮36。磨削磨轮36具有由不锈钢、铝等金属材料形成的圆环状的磨轮基台38。另外，在磨轮基台38的下表面侧沿着磨轮基台38的外周排列有形成为长方体状的多个磨削磨具40。
在主轴32的上端侧(基端侧)连接有电动机等旋转驱动源(未图示)，磨削磨轮36通过利用该旋转驱动源产生的力，绕与铅垂方向大致平行的旋转轴旋转。另外，在加工单元30的内部或附近设置有用于对卡盘工作台4所保持的被加工物11和磨削磨具40提供纯水等加工液(磨削液)的喷嘴(未图示)。
在对被加工物11进行磨削时，首先通过卡盘工作台4对被加工物11进行吸引保持(保持步骤)。在保持步骤中，按照被加工物11的正面11a侧(保护部件17)和卡盘工作台4的上表面对置的方式将被加工物11配置在卡盘工作台4上。
另外，被加工物11被配置成通过被加工物11的正面11a侧覆盖第1多孔部8的整个保持面8a。具体而言，形成于被加工物11的正面11a侧的保护部件17与第1多孔部8的整个保持面8a接触。
另外，第2多孔部10的保持面10a也通过被加工物11的正面11a侧覆盖。不过，根据被加工物11的大小或形状等，有时第2多孔部10的保持面10a的一部分不与保护部件17接触。
例如如图2的(A)所示，在被加工物11的直径略小于第2多孔部10的直径的情况下，成为第2多孔部10的保持面10a的一部分露出的状态。另外，即使被加工物11的直径为第2多孔部10的直径以上，例如有时被加工物11的侧面形成为曲面状，从而在被加工物11与第2多孔部10之间产生间隙。
在将被加工物11配置在卡盘工作台4上的状态下，将阀14、阀16以及阀18打开，将阀22a、22b关闭。由此，吸引源20的负压作用于第1多孔部8的保持面8a和第2多孔部10的保持面10a，通过卡盘工作台4对被加工物11进行吸引保持。
另外，在第1多孔部8与第2多孔部10之间设置有分隔部12，第1多孔部8与第2多孔部10之间的流体的流动被分隔部12遮断。因此，能够分别独立地控制第1多孔部8对被加工物11的吸引和第2多孔部10对被加工物11的吸引。
如图2的(A)所示，在第2多孔部10的保持面10a的一部分露出的情况下，有时吸引源20的负压从该露出的区域泄漏。不过，若露出的区域微小，则泄漏也较小，在第2多孔部10对被加工物11的保持中不会产生障碍。
接着，通过加工单元30对卡盘工作台4所保持的被加工物11进行加工(加工步骤)。在本实施方式中，通过加工单元30对被加工物11的背面11b侧实施磨削加工。图3的(A)是示出加工步骤中的加工装置2的局部剖视主视图，图3的(B)是将加工步骤中的被加工物11和卡盘工作台4放大而示出的剖视图。
在加工步骤中，首先使保持着被加工物11的卡盘工作台4移动至加工单元30的下方。并且，分别使卡盘工作台4和磨削磨轮36旋转，一边朝向被加工物11的背面11b侧提供加工液一边使主轴32下降。此时的主轴32的下降速度调整为磨削磨具40以适当的力按压被加工物11的背面11b侧。
当磨削磨具40与被加工物11的背面11b侧接触时，对被加工物11进行磨削而使其薄化。并且，当被加工物11成为期望的厚度时，完成被加工物11的磨削加工。
另外，当通过加工单元30对被加工物11进行加工时，在卡盘工作台4上产生加工屑。该加工屑通过加工液冲掉，但有时其一部分被位于卡盘工作台4的外周侧的第2多孔部10吸引。例如如图3的(B)所示，当第2多孔部10的保持面10a的一部分露出时，在该露出的区域吸引加工屑50，在第2多孔部10的内部蓄积加工屑50。
接着，从卡盘工作台4取下被加工物11(取下步骤)。图4的(A)是示出取下步骤中的加工装置2的剖视图，图4的(B)是将取下步骤中的被加工物11和卡盘工作台4放大而示出的剖视图。
在从卡盘工作台4取下被加工物11时，将阀14和阀22a、22b打开，将阀16和阀18关闭。由此，解除作用于保持面8a和保持面10a的负压，解除卡盘工作台4对被加工物11的吸引。另外，从水提供源24a提供的水和从空气提供源24b提供的空气混合而生成流体52，并提供至第1多孔部8。并且，流体52从第1多孔部8的保持面8a朝向上方喷出。
另外，第1多孔部8和第2多孔部10之间的流体52的流动被分隔部12遮断。因此，能够分别独立地控制向第1多孔部8提供流体52和向第2多孔部10提供流体52。
在将被加工物11取下时，当向第1多孔部8提供流体52时，解除第1多孔部8的内部的真空，并且从保持面8a喷出的流体52吹送至被加工物11的正面11a侧(保护部件17)。由此，能够协助被加工物11的取下，容易将被加工物11从卡盘工作台4上取下。
另外，在流体52包含水的情况下，从流体提供源24提供的流体52容易在第1多孔部8的内部沿水平方向扩展，容易从整个保持面8a喷出流体52。由此，流体52遍及被加工物11的正面11a侧的宽范围而作用，容易将被加工物11取下。另外，在流体52除了包含水还包含空气的情况下，进入至第1多孔部8的保持面8a与保护部件17之间的水的表面张力被空气缓和。由此，更容易取下被加工物11。
由此，作为流体52，特别优选使用包含水和空气的流体。不过，若能够协助被加工物11的取下，则对于流体52的成分没有限制。另外，流体提供源24的结构根据流体52的成分而适当变更。
这里，假设在将被加工物11取下时也从第2多孔部10喷出流体52，则在加工步骤中被第2多孔部10吸引的加工屑50(参照图4的(B))与流体52一起朝向被加工物11喷出。并且，加工屑50附着于被加工物11的正面11a侧(保护部件17)，并且沿着被加工物11的侧面还附着于背面11b侧。该加工屑50牢固地粘固于被加工物11，因此即使之后对被加工物11实施清洗处理，大多情况也无法完全去除。
另一方面，在本实施方式的加工方法中，在实施取下步骤时，将阀16关闭，不从第2多孔部10喷出流体52。因此，蓄积在第2多孔部10的内部的加工屑50不会朝向被加工物11喷出，从而抑制加工屑50附着于被加工物11。
不过，当大量的加工屑50蓄积在第2多孔部10的内部时，在通过卡盘工作台4对被加工物11进行保持时，担心第2多孔部10对被加工物11的吸引减弱。因此，优选在实施了取下步骤之后，使被第2多孔部10吸引的加工屑50喷出(喷出步骤)。
具体而言，在将被加工物11从卡盘工作台4上取下之后，将阀16打开，向第2多孔部10提供流体52。由此，被第2多孔部10吸引的加工屑50与流体52一起从第2多孔部10的保持面10a喷出，将加工屑50从第2多孔部10的内部排出。这样，实施喷出步骤，从而能够防止加工屑50蓄积在第2多孔部10的内部而妨碍被加工物11的吸引。
如上所述，在本实施方式的被加工物的加工方法中，在对第1多孔部8的保持面8a和第2多孔部10的保持面10a作用负压而对被加工物11进行吸引保持的状态下，通过加工单元30对被加工物11进行加工。然后，使流体52从第1多孔部8喷出并且不使流体52从第2多孔部10喷出，从而将被加工物11从卡盘工作台4取下。
当使用上述被加工物的加工方法时，当将被加工物11从卡盘工作台4上取下时，被第2多孔部10吸引的加工屑50不会朝向被加工物11喷出。由此，抑制加工屑50附着于被加工物11。
另外，在上述中，对加工装置2是通过加工单元30对被加工物11进行磨削的磨削装置的情况进行了说明，但加工装置2不限于磨削装置。即，本实施方式的被加工物的加工方法也可以应用于会产生加工屑的其他各种加工中。
例如加工装置2可以代替加工单元30而具有：安装有用于对被加工物11进行切削的切削刀具的加工单元(切削单元)；安装有用于对被加工物11进行研磨的研磨垫的加工单元(研磨单元)；或通过激光束的照射对被加工物11进行加工的加工单元(激光照射单元)。在该情况下，加工装置2分别作为切削装置、研磨装置、激光加工装置发挥功能。
在使用切削装置、研磨装置或激光加工装置对被加工物11进行加工的情况下，有时也产生加工屑。但是，通过应用本实施方式的被加工物的加工方法，能够抑制加工屑附着于被加工物11。
除此以外，上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适当变更并实施。

Claims (2)

1.一种被加工物的加工方法，通过加工装置对被加工物进行加工，该加工装置具有加工单元以及卡盘工作台，所述加工单元对该被加工物进行加工，所述卡盘工作台具有：
第1多孔部，其具有对该被加工物进行保持的保持面；
第2多孔部，其围绕该第1多孔部，具有对该被加工物进行保持的保持面；
分隔部，其将该第1多孔部和该第2多孔部分隔；以及
框体，其围绕该第2多孔部，
其特征在于，
该被加工物的加工方法具有如下的步骤：
保持步骤，按照覆盖该第1多孔部的整个保持面的方式将该被加工物配置在该卡盘工作台上，对该第1多孔部的保持面和该第2多孔部的保持面作用负压，从而通过该卡盘工作台对该被加工物进行吸引保持；
加工步骤，通过该加工单元对该卡盘工作台所保持的该被加工物进行加工；以及
取下步骤，使流体从该第1多孔部喷出，并且不使该流体从该第2多孔部喷出，从而将该被加工物从该卡盘工作台取下。
2.根据权利要求1所述的被加工物的加工方法，其特征在于，
该被加工物的加工方法还具有如下的喷出步骤：在该取下步骤之后，使该流体从该第2多孔部喷出，从而使被该第2多孔部吸引的加工屑从该第2多孔部喷出。
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