JP2003181767A - 研削ホイールの装着機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピンドルの先端部に形成されたマウンタに
砥石を備えた研削ホイールを装着し、スピンドルを回転
させて回転する砥石により板状物の研削を行う場合にお
いて、研削ホイールの回転中心とマウンタの回転中心と
が合致するようにして高精度な研削を可能にする。 【解決手段】 研削ホイールは、固定環状部２３と、自
由環状部２４と、固定環状部２３から自由環状部２４に
至る外輪壁２６及び内輪壁２５とからなるリング状基台
２１の自由環状部２４に砥石２２が固着された構成と
し、マウンタ１９は、固定環状部２３を支持する固定環
状部支持部３０と、内輪壁２５を支持する内輪壁支持部
２９とを備え、リング状基台２１は、温度変化により内
輪壁２５の直径が変化する部材により構成され、常温に
おいては内輪壁２５の直径Ｄ２が内輪壁支持部２９の直
径Ｄ１より小さく形成され、加温により内輪壁２５の直
径Ｄ２が内輪壁支持部２９の直径Ｄ１より大きくなった
状態でマウンタ１９に装着される研削ホイール２０の装
着機構を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の板状物の研削に用いる砥石を備え、研削装置のスピン
ドルの先端部に形成されたマウンタに装着される研削ホ
イールの装着機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ等の回路が表面に複数形成
された半導体ウェーハは、裏面の研削により所定の厚さ
に加工され、その後回路ごとに分割されることにより個
々の半導体チップとなり、各種の電子機器に利用されて
いる。特に近年は、携帯電話機等の小型化、薄型化、軽
量化のニーズに応えるべく、半導体ウェーハの厚さも１
００μｍ〜５０μｍ程度まで薄くする必要に迫られてい
る。

【０００３】半導体ウェーハの裏面を研削する際は、図
５に示すような研削装置４０を用いる。この研削装置４
０には、垂直方向の回転軸を有するスピンドル４１とス
ピンドル４１の下端に形成されたマウンタ４２とマウン
タ４２に装着された研削ホイール４３とからなるスピン
ドルユニット４４を備えており、研削装置４０に備えた
チャックテーブル４５において半導体ウェーハＷの表面
を下にして保持し、スピンドルユニット４４を５０００
ＲＰＭ程度の回転速度で回転させながら下降させ、研削
ホイール４３の下部に固着された砥石４６を半導体ウェ
ーハＷの裏面に接触させることにより、当該裏面が研削
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研削ホ
イール４３の回転中心とマウンタ４２の回転中心とが僅
かにずれた状態で装着されている場合もあり、この場合
は回転軸の回転バランスが崩れて研削ホイール４３に微
振動が生じ、半導体ウェーハＷの裏面を高精度に研削す
ることができず、半導体ウェーハＷの品質が低下すると
いう問題がある。

【０００５】従って、上記のようにして行う研削におい
ては、研削ホイールの回転中心とマウンタの回転中心と
が合致するように、マウンタに研削ホイールを装着する
ことに課題を有している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、回転可能なスピンドルの
先端部に形成されたマウンタに研削ホイールを装着する
ための研削ホイールの装着機構であって、研削ホイール
は、固定環状部と、自由環状部と、固定環状部から自由
環状部に至る外輪壁及び内輪壁とからなるリング状基台
の自由環状部に砥石が固着された構成となっており、マ
ウンタは、固定環状部を支持する固定環状部支持部と、
内輪壁を支持する内輪壁支持部とを備え、リング状基台
は、温度変化により内輪壁の直径が変化する部材により
構成され、常温においては内輪壁の直径が内輪壁支持部
の直径より小さく形成され、加温により内輪壁の直径が
内輪壁支持部の直径より大きくなった状態でマウンタに
装着される研削ホイールの装着機構を提供する。

【０００７】そしてこの研削ホイールの装着機構は、内
輪壁の直径が内輪壁支持部の直径より０．１μｍ〜１０
μｍの範囲で小さく形成されることを付加的な要件とす
る。

【０００８】このように構成される研削ホイールの装着
機構においては、常温時において研削ホイールの内輪壁
の直径がマウンタの内輪壁支持部の直径より僅かに小さ
くなるように形成し、研削ホイールをマウンタに装着す
る際は研削ホイールを暖めて内輪壁の直径を拡張してマ
ウンタに装着し、常温に戻った時に内輪壁が内輪壁支持
部を締め付けるように構成したので、内輪壁と内輪壁支
持部とが密着することにより、マウンタの回転中心と研
削ホイールの回転中心とが合致し、回転バランスがくず
れることがなくなり、研削ホイールに微振動が生じなく
なる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、図１
に示す研削装置１０における研削ホイール２０の装着機
構について説明する。

【００１０】図１の研削装置１０においては、基台１１
の端部から壁部１２が起立して設けられており、この壁
部１２の内側の面には一対のレール１３が垂直方向に配
設され、レール１３に沿って支持部１４が上下動するの
に伴い、支持部１４に取り付けられた研削手段１５が上
下動するよう構成されている。また、基台１１上には、
ターンテーブル１６が回転可能に配設され、更にターン
テーブル１６は半導体ウェーハを保持する複数のチャッ
クテーブル１７を回転可能に支持している。

【００１１】研削手段１５においては、垂直方向の軸芯
を有するスピンドル１８の先端にマウンタ１９が形成さ
れ、更にその下部に砥石２２が固着された研削ホイール
２０が装着されており、研削ホイール２０は、スピンド
ル１８の回転に伴って回転する構成となっている。

【００１２】図２に示すように、研削ホイール２０は、
リング状基台２１と砥石２２とから概ね構成される。リ
ング状基台２１の上面はマウンタ１９に固定される固定
環状部２３を形成し、リング状基台２１の下面は砥石２
２が固着される自由環状部２４を形成しており、また、
内周面は内輪壁２５を、外周面は外輪壁２６をそれぞれ
構成している。このリング状基台２１は、加温により膨
張して内輪壁２５の直径が拡張する例えばアルミニウム
等の金属からなる。

【００１３】固定環状部２３には、研削水を流通させて
自由環状部２４から流出させるための研削水流通路２７
及びマウンタ１９にネジ止めするためのネジ穴２８を備
えている。

【００１４】一方、マウンタ１９は、スピンドル１８の
下端において研削ホイール２０を支持する略円盤状の部
材であり、図３に示すように、その下端にはリング状基
台２１の内輪壁２５の直径に対応した円柱形状の突起が
形成されており、この突起の外周面が内輪壁支持部２９
を構成し、突起の外周側のマウンタ１９の底面が固定環
状部支持部３０を構成している。

【００１５】図４に示すように、マウンタ１９を構成す
る内輪壁支持部２９の直径をＤ１とし、研削ホイール２
０を構成する内輪壁２５の直径をＤ２とすると、常温に
おいては、Ｄ１＞Ｄ２の関係が成立する。詳しくは、Ｄ
２はＤ１より０．１μｍ〜１０μｍの範囲で小さく形成
される。

【００１６】研削ホイール２０をマウンタ１９に装着す
る際は、研削ホイール２０を暖めることにより内輪壁２
５を拡張させてその直径を若干大きくし、Ｄ１＜Ｄ２の
関係が成立するようにする。

【００１７】そしてその状態で内輪壁２５に囲まれた開
口部をマウンタ１９の内輪壁支持部２９に嵌合させ、マ
ウンタ１９の固定環状部支持部３０と研削ホイール２０
の固定環状部２３とを密着させ、更にマウンタ１９に形
成されたネジ穴３１及び研削ホイール２０に形成された
ネジ穴２８にネジ３２を螺着して固定すると、マウンタ
１９に研削ホイール２０が固定される。

【００１８】常温においてはＤ１＞Ｄ２の関係が成立す
るため、装着後は内輪壁２５の直径が元の値に戻ろうと
して、内輪壁２５と内輪壁支持部２９とが密着し、内輪
壁２５が内輪壁支持部２９を締め付けるため、マウンタ
１９の回転中心と研削ホイール２０の回転中心とが合致
する。

【００１９】このようにして研削ホイール２０をマウン
タ１９に装着した後に、例えば図１の研削装置１０を用
いて半導体ウェーハＷの裏面を研削する場合は、表面に
保護テープを貼着し、裏面を上にして半導体ウェーハＷ
をチャックテーブル１７に載置して吸引保持する。

【００２０】そして、半導体ウェーハＷを研削手段１５
の直下に位置付け、スピンドル１８を回転させると共
に、研削手段１５を下降させていく。そして、スピンド
ル１８の高速回転に伴って研削ホイール２０が高速回転
すると共に、回転する研削砥石２２が半導体ウェーハに
接触して押圧力が加えられることにより、その表面が研
削砥石２２によって研削される。

【００２１】このとき研削ホイール２０の内輪壁２５と
マウンタ１９の内輪壁支持部２９とが密着し、回転中心
が合致し、回転バランスがくずれないため、研削ホイー
ル２０が微振動することがない。従って、半導体ウェー
ハＷの裏面を高精度に研削することができ、半導体ウェ
ーハＷの平面精度が向上し、高品質化を図ることができ
る。

【００２２】なお、内輪壁２５と内輪壁支持部２９との
密着によって研削ホイール２０がマウンタ１９に充分強
固に固定されれば、ネジ３２による固定は必ずしも必要
ではない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る研削
ホイールの装着機構では、常温時において研削ホイール
の内輪壁の直径がマウンタの内輪壁支持部の直径より僅
かに小さくなるように形成し、研削ホイールをマウンタ
に装着する際は研削ホイールを暖めて内輪壁の直径を拡
張してマウンタに装着し、常温に戻った時に内輪壁が内
輪壁支持部を締め付けるように構成したので、内輪壁と
内輪壁支持部とが密着することにより、マウンタの回転
中心と研削ホイールの回転中心とが合致する。従って、
回転バランスがくずれることがなく、研削ホイールに微
振動が生じないため、研削精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される研削装置の一例を示す斜視
図である。

【図２】本発明を構成する研削装置の一例を示す斜視図
である。

【図３】本発明を構成するマウンタの一例を示す正面図
である。

【図４】研削ホイールをマウンタに装着する様子を示す
略示的断面図である。

【図５】従来の研削ホイールの装着機構による研削装置
を示す正面図である。

【符号の説明】

１０…研削装置 １１…基台 １２…壁部 １３…レール １４…支持部 １５…研削手段 １６…ターンテーブル １７…チャックテーブル １８…スピンドル １９…マウンタ ２０…研削ホイール ２１…リング状基台 ２２…砥石 ２３…固定環状部 ２４…自由環状部 ２５…内輪壁 ２６…外輪壁 ２７…研削水流通路 ２８…ネジ穴 ２９…内輪壁支持部 ３０…固定環状部支持部 ３１…ネジ穴 ３２…ネジ ４０…研削装置 ４１…スピンドル ４２…マウンタ ４３…研削ホイール ４４…スピンドルユニット ４５…チャックテーブル ４６…砥石

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能なスピンドルの先端部に形成さ
   れたマウンタに研削ホイールを装着するための研削ホイ
   ールの装着機構であって、 該研削ホイールは、固定環状部と、自由環状部と、該固
   定環状部から該自由環状部に至る外輪壁及び内輪壁とか
   らなるリング状基台の該自由環状部に砥石が固着された
   構成となっており、 該マウンタは、該固定環状部を支持する固定環状部支持
   部と、該内輪壁を支持する内輪壁支持部とを備え、 該リング状基台は、温度変化により該内輪壁の直径が変
   化する部材により構成され、常温においては該内輪壁の
   直径が該内輪壁支持部の直径より小さく形成され、加温
   により該内輪壁の直径が該内輪壁支持部の直径より大き
   くなった状態で該マウンタに装着される研削ホイールの
   装着機構。
2. 【請求項２】 内輪壁の直径は、内輪壁支持部の直径よ
   り０．１μｍ〜１０μｍの範囲で小さく形成される請求
   項１に記載の研削ホイールの装着機構。