JP2005217326A - Wafer grinding apparatus and grinding method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a large flexure from occurring in a wafer when a protective sheet is pasted over the wafer's surface and its backside is ground. <P>SOLUTION: A wafer W is chucked onto a rotating table 13 with a protective sheet P pasted on its surface, the rotating table 13 is turned, and a grindstone 18 is transported to the wafer W while rotating it, thus grinding the backside of the wafer W. When the wafer W is ground, a first measurement means measures the variation of the position of the grinding surface 18a of the grindstone 18 from the position where the grindstone 18 comes in contact with the wafer W, and a second measurement means measures the variation of the position of the ground surface Wa of the wafer W at the part that is not brought into contact with the grinding grindstone 18, thus detecting a flexure amount of the wafer W based on those measurement results. When the detected flexure amount exceeds a predetermined value, a grind feed of the grindstone 18 is controlled to stop. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、半導体材料、磁性材料、セラミック等の硬脆材料のウェーハを研削するようにしたウェーハの研削装置及び研削方法に関するものである。   The present invention relates to a wafer grinding apparatus and grinding method for grinding a wafer made of a hard and brittle material such as a semiconductor material, a magnetic material, and a ceramic.

従来、この種のウェーハの研削方法としては、例えば、特許文献１〜特許文献４に開示されるような方法が知られている。
これらの研削方法では、ウェーハの表面側に形成された電気回路等の表面を弾性材料等よりなる保護シートを貼着して保護し、この状態でウェーハを保護シート側において回転テーブル上にエア吸着によりチャックしている。そして、回転テーブルを回転させるとともに、回転砥石を回転テーブルの回転軸線と平行な回転軸線の周りで回転させながら、ウェーハに対して送り移動させることにより、ウェーハの裏面側を研削するようにしている。
特開平１０−５０６４２号公報 特開平１０−９２７７６号公報 特開平１０−２０９０８９号公報 特開２０００−１６４５４６号公報 Conventionally, as this type of wafer grinding method, for example, methods disclosed in Patent Documents 1 to 4 are known.
In these grinding methods, the surface of the electrical circuit or the like formed on the front surface side of the wafer is protected by sticking a protective sheet made of an elastic material or the like, and in this state, the wafer is adsorbed onto the rotary table on the protective sheet side. It is chucked by. Then, while rotating the rotary table, the back surface side of the wafer is ground by moving the rotary grindstone around the rotary axis parallel to the rotary axis of the rotary table while moving the rotary grindstone. .
Japanese Patent Laid-Open No. 10-50642 Japanese Patent Laid-Open No. 10-92776 Japanese Patent Laid-Open No. 10-209089 JP 2000-164546 A

ところが、これらの従来の研削方法においては、前述のようにウェーハの表面に弾性材料よりなる保護シートを貼着しているため、回転砥石によるウェーハの研削時に、回転砥石による押圧力により保護シートが主として厚さ方向に弾性変形してウェーハに部分的な撓みが発生した。このウェーハの撓み量が大きい場合には、ウェーハの研削が行われないままウェーハに割れを生じてしまうという問題があった。   However, in these conventional grinding methods, since the protective sheet made of an elastic material is attached to the surface of the wafer as described above, the protective sheet is applied by the pressing force of the rotating grindstone when grinding the wafer with the rotating grindstone. The wafer was partially deformed due to elastic deformation mainly in the thickness direction. When the amount of deflection of the wafer is large, there is a problem that the wafer is cracked without being ground.

特に、特許文献３及び特許文献４の研削方法のように、ウェーハ上の回路面にバンプ等の突起がある場合には、その突起を埋設可能な弾性及び厚さを有する保護シートを使用している。このため、ウェーハの研削時における撓み量が一層大きくなって、前記の問題が顕著に現われた。   In particular, when there are protrusions such as bumps on the circuit surface on the wafer as in the grinding methods of Patent Document 3 and Patent Document 4, use a protective sheet having elasticity and thickness that can embed the protrusions. Yes. For this reason, the amount of deflection at the time of grinding of the wafer is further increased, and the above-mentioned problem appears remarkably.

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ウェーハの表面側に保護シートを貼着して、そのウェーハの裏面側を研削する際、砥石に接触している部分で保護シートの弾性変形によって生じるウェーハの撓み量を検出し、撓みによるウェーハの割れを未然に防止することができるウェーハの研削装置及び研削方法を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose is to attach a protective sheet to the front side of the wafer, and when grinding the back side of the wafer, detect the amount of deflection of the wafer caused by elastic deformation of the protective sheet at the part in contact with the grindstone, It is an object of the present invention to provide a wafer grinding apparatus and a grinding method capable of preventing a wafer from being cracked by bending.

上記の目的を達成するために、研削装置に係る請求項１に記載の発明においては、回転テーブルと、回転テーブルの回転軸線と平行な回転軸線を中心に回転される回転砥石とを有し、ウェーハの表面側に貼着された保護シートを回転テーブル上にチャックして、回転するウェーハの裏面側を回転砥石により研削するようにしたウェーハの研削装置において、研削時におけるウェーハの撓み量を検出する撓み量検出手段と、検出された撓み量が所定値を越えた場合に回転砥石の研削送りを停止させる制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1 according to the grinding device, the rotary table, and a rotating grindstone rotated about a rotation axis parallel to the rotation axis of the rotation table, Detects the amount of deflection of the wafer during grinding in a wafer grinding machine in which the protective sheet attached to the front side of the wafer is chucked on a rotary table and the back side of the rotating wafer is ground with a rotating grindstone. And a control means for stopping the grinding feed of the rotating grindstone when the detected deflection amount exceeds a predetermined value.

請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明において、前記撓み量検出手段が、回転砥石がウェーハの被研削面と接触した位置からの回転砥石の送り位置の位置の変化量を計測する第１計測手段と、研削前のウェーハの被研削面の位置から研削中における回転砥石と接触していない部分でのウェーハの被研削面の位置の変化量を計測する第２計測手段とを備え、両計測手段による計測結果の差に基づいてウェーハの撓み量が検出されることを特徴とした。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the amount of change in the position of the feed position of the rotating whetstone from the position where the rotating whetstone contacts the surface to be ground of the wafer is detected by the deflection amount detecting means. And a second measuring means for measuring the amount of change in the position of the surface to be ground of the wafer in a portion not in contact with the rotating grindstone during grinding from the position of the surface to be ground of the wafer before grinding. And the amount of deflection of the wafer is detected based on the difference between the measurement results obtained by the two measuring means.

請求項３に記載の発明においては、請求項２に記載の発明において、回転砥石の研削面の摩耗量を検出する摩耗量検出手段と、その摩耗量検出手段による検出結果から、回転砥石の送り指令値を修正する修正手段を設けたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, a wear amount detecting means for detecting the wear amount of the grinding surface of the rotating grindstone, and a result of detection by the wear amount detecting means, the feed of the rotating grindstone is detected. A correction means for correcting the command value is provided.

請求項４に記載の発明においては、請求項２又は３に記載の発明において、回転砥石送り用モータの電流値を検出する電流検出手段を設け、その電流値の変化に基づき、回転砥石がウェーハの被研削面と接触した位置が検出されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, there is provided current detecting means for detecting a current value of a rotating wheel feeding motor, and the rotating whetstone is a wafer based on a change in the current value. The position in contact with the surface to be ground is detected.

請求項５に記載の発明においては、請求項４に記載の発明において、前記電流検出手段が回転砥石がウェーハの被研削面と接触した位置を検出してから回転砥石が送られているにもかかわらず、所定時間内でウェーハ研削状態の所定の電流値に到達しない場合にウェーハの撓み量が検出されることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the rotating wheel is fed after the current detecting means detects a position where the rotating wheel contacts the surface to be ground of the wafer. Regardless, the amount of deflection of the wafer is detected when the predetermined current value in the wafer grinding state is not reached within a predetermined time.

研削方法に係る請求項６に記載の発明においては、ウェーハの表面側に貼着された保護シートを回転テーブル上にチャックして、ウェーハの裏面側を回転砥石により研削するようにしたウェーハの研削方法において、研削時におけるウェーハの撓み量を検出し、検出された撓み量が所定値を越えた場合に研削送りを停止させることを特徴とした。   In the invention according to claim 6 related to the grinding method, the wafer is ground by chucking the protective sheet adhered to the front surface side of the wafer on the rotary table and grinding the back surface side of the wafer with the rotary grindstone. The method is characterized in that the amount of deflection of the wafer during grinding is detected, and the grinding feed is stopped when the detected amount of deflection exceeds a predetermined value.

請求項７に記載の発明においては、請求項６に記載の発明において、研削前のウェーハの被研削面の位置から研削中における回転砥石と接触しない部分でのウェーハの被研削面の位置の変化量を計測した計測結果と、回転砥石がウェーハの被研削面と接触した位置からの回転砥石の送り位置の変化量を計測した計測結果との差に基づいてウェーハの撓み量を検出することを特徴とした。   In the invention according to claim 7, in the invention according to claim 6, a change in the position of the surface to be ground of the wafer from the position of the surface to be ground of the wafer before grinding in a portion not in contact with the rotating grindstone during grinding. The amount of deflection of the wafer is detected based on the difference between the measurement result obtained by measuring the amount and the measurement result obtained by measuring the amount of change in the feed position of the rotary wheel from the position where the rotary wheel contacts the surface to be ground. Features.

（作用）
この発明においては、ウェーハの研削中に、そのウェーハの撓み量が検出されて、検出された撓み量が所定値を越えたとき、回転砥石の研削送りが停止される。このため、ウェーハの研削中に、保護シートの弾性変形に伴って、ウェーハに大きな撓みが生じたまま研削されずに研削送りのみが進行して、ついにはウェーハが割れてしまうことを未然に防止することができる。 (Function)
In the present invention, during the grinding of the wafer, the amount of bending of the wafer is detected, and when the detected amount of bending exceeds a predetermined value, the grinding feed of the rotating grindstone is stopped. For this reason, during grinding of the wafer, along with the elastic deformation of the protective sheet, it is possible to prevent the wafer from cracking and finally the grinding feed only proceeds without grinding while the wafer is largely bent. can do.

また、ウェーハの研削中に、回転砥石の送り位置の変化量と、ウェーハの回転砥石と接触していない部分での被研削面の位置の変化量とが計測されて、それらの計測結果の差に基づいてウェーハの撓み量が検出される。よって、ウェーハの撓み量を正確かつリアルタイムに検出することができ、前述したウェーハの割れを有効に防止できる。   In addition, during grinding of the wafer, the amount of change in the feed position of the rotating grindstone and the amount of change in the position of the surface to be ground in the portion that is not in contact with the rotating grindstone of the wafer are measured. Based on this, the amount of deflection of the wafer is detected. Therefore, the amount of deflection of the wafer can be detected accurately and in real time, and the aforementioned cracking of the wafer can be effectively prevented.

さらに、回転砥石の送り用モータの電流（又は電力）値が、回転砥石がウェーハと接触してから所定時間内でウェーハ研削状態を示す所定の値に到達しない場合に、撓み量大によるウェーハの割れが予知できるため、このときにウェーハの撓み量を検出するようにしている。   Further, when the current (or power) value of the rotary grinding wheel feed motor does not reach a predetermined value indicating the wafer grinding state within a predetermined time after the rotary grinding wheel contacts the wafer, Since cracks can be predicted, the amount of deflection of the wafer is detected at this time.

以上のように、この発明によれば、ウェーハの表面側に保護シートを貼着して、そのウェーハの裏面側を研削する際に、ウェーハに大きな撓みが生じるのを抑制することができる。このため、ウェーハの割れを未然に防止できるという効果を発揮する。   As described above, according to the present invention, when a protective sheet is attached to the front surface side of the wafer and the back surface side of the wafer is ground, it is possible to prevent the wafer from being greatly bent. For this reason, the effect that the crack of a wafer can be prevented beforehand is exhibited.

以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、この実施形態の研削装置においては、ベッド１１上にコラム１２が立設されている。ベッド１１上には回転テーブル１３が垂直軸線の周りで回転可能に支持され、テーブル回転用モータ１４により回転されるようになっている。回転テーブル１３内にはエアチャック機構１５が配設され、このエアチャック機構１５により、半導体材料等よりなるウェーハＷ（厚さ：通常８００μｍ〜６００μｍ程度）が回転テーブル１３上に対して着脱可能に吸引チャックされる。この場合、ウェーハＷの表面側に形成された電気回路等の表面には柔軟性を有する弾性材料よりなる保護シートＰ（厚さ：通常１００μｍ〜２５０μｍ程度）が貼着され、その保護シートＰを下にしてウェーハＷが回転テーブル１３に載置されて、保護シートＰ側においてウェーハＷが回転テーブル１３上にチャックされるようになっている。なお、保護シートＰは、その貼着面に粘着層が設けられ、その粘着層においてウェーハＷに貼着される。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the grinding apparatus of this embodiment, a column 12 is erected on a bed 11. A rotary table 13 is supported on the bed 11 so as to be rotatable about a vertical axis, and is rotated by a table rotating motor 14. An air chuck mechanism 15 is provided in the turntable 13, and the air chuck mechanism 15 allows a wafer W made of a semiconductor material or the like (thickness: usually about 800 μm to 600 μm) to be attached to and detached from the turntable 13. Suction chucked. In this case, a protective sheet P (thickness: usually about 100 μm to 250 μm) made of a flexible elastic material is attached to the surface of the electric circuit or the like formed on the surface side of the wafer W, and the protective sheet P is attached to the surface. The wafer W is placed on the turntable 13 so that the wafer W is chucked on the turntable 13 on the protective sheet P side. The protective sheet P is provided with an adhesive layer on its attachment surface, and is attached to the wafer W in the adhesive layer.

前記コラム１２の側面には、加工ヘッド１６を支持した支持台Ｓがレール１７を介して昇降可能に支持されている。加工ヘッド１６の下部には工具としての回転砥石１８が前記回転テーブル１３の回転軸線と平行な垂直軸線の周りで回転可能に支持され、ＮＣ制御される砥石回転用モータ１９により回転されるようになっている。コラム１２上には回転方向及び回転速度を変更可能な砥石送り用モータ２０が配設され、この砥石送り用モータ２０の回転により、送りネジ２１を介して支持台Ｓと一体に加工ヘッド１６が垂直軸線に沿って昇降されて、回転砥石１８が回転テーブル１３上のウェーハＷに対して送り移動または退避移動されるようになっている。そして、ＮＣ指令値に基づいて回転砥石１８の早送り、研削送りが制御される。   A support base S that supports the machining head 16 is supported on the side surface of the column 12 via a rail 17 so as to be movable up and down. A rotating grindstone 18 as a tool is supported at a lower portion of the processing head 16 so as to be rotatable around a vertical axis parallel to the rotation axis of the rotary table 13, and is rotated by an NC-controlled grindstone rotating motor 19. It has become. A grinding wheel feed motor 20 capable of changing the rotation direction and the rotation speed is disposed on the column 12, and the machining head 16 is integrated with the support base S via the feed screw 21 by the rotation of the grinding wheel feed motor 20. The rotary grindstone 18 is moved up and down along the vertical axis so as to be moved or retracted relative to the wafer W on the rotary table 13. Then, rapid feed and grinding feed of the rotating grindstone 18 are controlled based on the NC command value.

そして、図１に示すように、ウェーハＷが保護シートＰ側において回転テーブル１３上に吸引チャックされた状態で、回転テーブル１３が低速回転されるとともに、回転砥石１８が高速回転される。それとともに、加工ヘッド１６の早送りによる高速下降に続いて、回転砥石１８が回転テーブル１３上のウェーハＷに近づいた所定の高さで、より遅い研削送りに切り替えられて、ウェーハＷに接触し、その後、回転砥石１８により、ウェーハＷの保護シートＰと反対側の裏面が研削されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the rotary table 13 is rotated at a low speed and the rotating grindstone 18 is rotated at a high speed while the wafer W is sucked and chucked on the rotary table 13 on the protective sheet P side. At the same time, following the high speed descent due to the fast feed of the machining head 16, the rotary grindstone 18 is switched to a slower grinding feed at a predetermined height approaching the wafer W on the turntable 13, and contacts the wafer W. Thereafter, the back surface of the wafer W opposite to the protective sheet P is ground by the rotating grindstone 18.

前記砥石送り用モータ２０には電流検出手段としての電流検出センサ２３が配設され、この電流検出センサ２３により、回転砥石１８の回転時における砥石送り用モータ２０に流れる電流値が検出され、その電流値の変動により、回転砥石１８がウェーハＷに接触したことが検出されると共に、所定値以上の電流値が検出されることによりウェーハＷを研削している状態であることが検出できるようになっている。   The grinding wheel feed motor 20 is provided with a current detection sensor 23 as a current detection means. The current detection sensor 23 detects a current value flowing through the grinding wheel feed motor 20 when the rotary grinding wheel 18 is rotated. It is detected that the rotating grindstone 18 is in contact with the wafer W due to the fluctuation of the current value, and that it is possible to detect that the wafer W is being ground by detecting a current value greater than a predetermined value. It has become.

そして、第１計測手段は、後述のＣＰＵ３２において、研削送り中に、電流検出センサ２３が電流値の増加を検知したときの回転砥石１８のＺ位置を接触時の送り位置として、その位置とその後のＺ位置との差から砥石の位置の変化量ΔＺを計測する。   Then, in the CPU 32 to be described later, the first measuring means uses the Z position of the rotating grindstone 18 when the current detection sensor 23 detects an increase in current value during grinding feed as the feed position at the time of contact and the subsequent position. The amount of change ΔZ in the position of the grindstone is measured from the difference from the Z position.

図１及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、前記ベッド１１上には、テーブル面計測用センサ２４及び第２計測手段を構成する被研削面計測用センサ２５が、それぞれブラケット２６を介して配設されている。なお、図１においては、テーブル面計測用センサ２４と被研削面計測用センサ２５との上下関係を明確にするために、両センサ２４，２５を同一位置に描いたが、実際には、図２（ｂ）に示すように、被研削面計測用センサ２５は回転砥石１８と接触しない部分と対応するように回転砥石１８の近傍に位置していて、回転砥石１８によりウェーハＷが撓んだ際にこれを明確に検出できるようになっている。また、これらのセンサ２４，２５としては、接触型のセンサが用いられているが、非接触型のセンサを使用してもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2 (a) and 2 (b), on the bed 11, a table surface measuring sensor 24 and a ground surface measuring sensor 25 constituting a second measuring means are provided with brackets 26, respectively. It is arranged via. In FIG. 1, in order to clarify the vertical relationship between the table surface measurement sensor 24 and the ground surface measurement sensor 25, both sensors 24 and 25 are drawn at the same position. As shown in FIG. 2 (b), the surface to be ground measuring sensor 25 is positioned in the vicinity of the rotating grindstone 18 so as to correspond to a portion not in contact with the rotating grindstone 18, and the wafer W is bent by the rotating grindstone 18. This can be clearly detected. Further, as these sensors 24 and 25, contact type sensors are used, but non-contact type sensors may be used.

そして、ウェーハＷの研削時に、テーブル面計測用センサ２４により、回転テーブル１３のテーブル面１３ａの位置が計測されるとともに、被研削面計測用センサ２５により、研削中におけるウェーハＷ上の被研削面Ｗａの位置、すなわち上面高さＨが計測される。また、これらのセンサ２４，２５による位置計測結果に基づいて、研削時におけるウェーハＷの厚さが検出されるようになっている。また、第２計測手段は、被研削面計測センサ２５によって、研削前におけるウェーハＷの上面高さを計測しておき、研削中に計測したウェーハＷの上面高さとの差からウェーハＷの上面高さの変化量ΔＨを計測する。これにより、ＣＰＵ３２は砥石の位置の変化量ΔＺとウェーハＷの上面高さの変化量ΔＨの差を算出し、ウェーハＷの撓み量Ｔを検出する。すなわち、図２（ａ）に示すような研削時におけるウェーハＷの撓み量Ｔが検出され、この撓み量Ｔが所定の、たとえば限界値２０μｍを越したかどうかが検出されるようになっている。この撓み量Ｔの検出に関する詳細については後述する。   When the wafer W is ground, the position of the table surface 13a of the rotary table 13 is measured by the table surface measuring sensor 24, and the surface to be ground on the wafer W during grinding is measured by the surface to be ground measuring sensor 25. The position of Wa, that is, the upper surface height H is measured. Further, the thickness of the wafer W during grinding is detected based on the position measurement results by these sensors 24 and 25. The second measuring means measures the upper surface height of the wafer W before grinding by the surface to be ground measuring sensor 25, and determines the upper surface height of the wafer W from the difference from the upper surface height of the wafer W measured during grinding. The amount of change ΔH is measured. Thus, the CPU 32 calculates the difference between the change amount ΔZ of the grindstone position and the change amount ΔH of the upper surface height of the wafer W, and detects the deflection amount T of the wafer W. That is, the deflection amount T of the wafer W during grinding as shown in FIG. 2A is detected, and it is detected whether this deflection amount T exceeds a predetermined value, for example, a limit value of 20 μm. . Details regarding the detection of the deflection amount T will be described later.

次に、研削装置の回路構成について説明する。
図３に示すように、この制御回路３１は、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、砥石摩耗量検出手段を構成する砥石摩耗量検出センサ２２、砥石送り用モータ電流検出センサ２３、テーブル面計測用センサ２４、被研削面計測用センサ２５、操作部３５、テーブル回転用モータ１４、砥石回転用モータ１９、砥石送り用モータ２０及び表示部３６から構成されている。 Next, the circuit configuration of the grinding apparatus will be described.
As shown in FIG. 3, the control circuit 31 includes a CPU 32, a ROM 33, a RAM 34, a grindstone wear amount detection sensor 22 constituting a grindstone wear amount detection means, a grindstone feed motor current detection sensor 23, a table surface measurement sensor 24, A grinding surface measuring sensor 25, an operation unit 35, a table rotating motor 14, a grindstone rotating motor 19, a grindstone feeding motor 20, and a display unit 36 are included.

前記ＣＰＵ３２は制御回路３１全体の制御を行う。この制御回路３１は、制御手段、撓み量検出手段、前記第１計測手段、第２計測手段、修正手段及び摩耗量検出手段を構成する。ＲＯＭ３３は制御回路３１の制御を行うためのプログラムを記憶している。ＲＡＭ３４はフラッシュメモリ等で構成され、プログラム実行にともなって発生する一時的なデータを記憶する。操作部３５は入力に必要なテンキー３５ａ、研削装置の動作を開始及び停止させるためのキー等の各種操作キーを備えている。表示部３６はＬＣＤ等からなるモニタを備え、研削装置の状態を表示したり、テンキー３５ａによって入力されたデータを表示したりする。   The CPU 32 controls the entire control circuit 31. The control circuit 31 constitutes control means, deflection amount detection means, first measurement means, second measurement means, correction means, and wear amount detection means. The ROM 33 stores a program for controlling the control circuit 31. The RAM 34 is composed of a flash memory or the like, and stores temporary data generated in accordance with program execution. The operation unit 35 includes various operation keys such as a numeric keypad 35a necessary for input and keys for starting and stopping the operation of the grinding apparatus. The display unit 36 includes a monitor made up of an LCD or the like, and displays the state of the grinding apparatus or displays data input by the ten key 35a.

そして、前記ＣＰＵ３２は、ＲＡＭ３４に研削送り開始のための所定位置及び回転砥石の送り指令値が記憶され、この記憶された砥石の送り指令値に基づいて回転砥石１８を研削送り動作させて、ウェーハＷを予め設定された所定の厚さまで研削する。また、回転砥石１８の送り開始後、電流検出センサ２３によって回転砥石１８がウェーハＷの上面に接触されたことが検知されると、その位置からの砥石送り量が演算され、すなわち回転砥石１８の研削面の位置の変化量ΔＺが計測される。また、摩耗量検出手段は、加工終了後または砥石ドレッシング後に、砥石摩耗量検出センサ２２によって所定送り位置における砥石１８の研削面の位置の変化を計測して、回転砥石１８の摩耗量を検出する。その後、その摩耗量がＲＡＭ３４に記憶されて、修正手段により、次の研削加工に際して、摩耗量に応じて回転砥石１８の、同じくＲＡＭ３４に記憶された回転砥石１８の送り指令値が修正される。   The CPU 32 stores a predetermined position for starting grinding feed and a feed command value for the rotating grindstone in the RAM 34, and performs a grinding feed operation on the rotary grindstone 18 based on the stored feed command value for the grindstone. W is ground to a predetermined thickness set in advance. When the current detection sensor 23 detects that the rotating grindstone 18 has been brought into contact with the upper surface of the wafer W after the feeding of the rotating grindstone 18 is started, the grindstone feed amount from that position is calculated. The amount of change ΔZ in the position of the grinding surface is measured. Further, the wear amount detecting means detects the amount of wear of the rotating grindstone 18 by measuring a change in the position of the grinding surface of the grindstone 18 at a predetermined feed position by the grindstone wear amount detecting sensor 22 after finishing the processing or after dressing the grindstone. . Thereafter, the wear amount is stored in the RAM 34, and the feed command value of the rotary grindstone 18 of the rotary grindstone 18 also stored in the RAM 34 is corrected according to the wear amount by the correcting means in the next grinding process.

さらに、前記ＣＰＵ３２は、ウェーハＷの研削中に、計測された回転砥石１８の送り位置の変化量ΔＺの計測結果と、ウェーハＷの被研削面Ｗａの位置の変化量ΔＨの計測結果とに基づいて、その差を演算し、ウェーハＷの撓み量Ｔを検出する。つまり、ウェーハＷに撓みが生じている状態では、図２（ａ）から明らかなように、回転砥石１８が接触している部分でのウェーハＷの上面位置と回転砥石１８が接触していない部分でのウェーハＷの上面位置との間に撓み量Ｔ分の差が生じる。そして、この検出された撓み量Ｔと予め設定された限界値Ｔｍａｘを越えた場合に、回転砥石１８の研削送りを停止させる。   Further, the CPU 32 is based on the measurement result of the change amount ΔZ of the feed position of the rotating grindstone 18 measured during the grinding of the wafer W and the measurement result of the change amount ΔH of the position of the surface Wa of the wafer W to be ground. Then, the difference is calculated, and the deflection amount T of the wafer W is detected. That is, in a state where the wafer W is bent, as is apparent from FIG. 2A, the upper surface position of the wafer W at the portion where the rotating grindstone 18 is in contact with the portion where the rotating grindstone 18 is not in contact. There is a difference of the amount of deflection T from the upper surface position of the wafer W at. Then, when the detected deflection amount T exceeds a preset limit value Tmax, the grinding feed of the rotating grindstone 18 is stopped.

次に、この実施形態の研削装置によりウェーハＷの仕上げ研削を行う場合の研削方法について、図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、このフローチャートは、ＲＯＭ３３に記憶されているプログラムに基づいて、ＣＰＵ３２の制御により実行される。なお、ウェーハＷの撓みの問題は、粗研削を経て薄くなったウェーハＷを仕上げ研削する場合において特に生じやすい。従って、以降のフローチャートは仕上げ研削の場合について示すものである。   Next, a grinding method in the case of performing finish grinding of the wafer W by the grinding apparatus of this embodiment will be described based on the flowchart of FIG. This flowchart is executed under the control of the CPU 32 based on a program stored in the ROM 33. Note that the problem of the bending of the wafer W is particularly likely to occur when the wafer W thinned through rough grinding is finish-ground. Therefore, the following flowchart shows the case of finish grinding.

さて、この研削装置においては、ウェーハＷの一側面に形成された電気回路等の表面に保護シートＰが予め貼着され、この状態でウェーハＷが保護シートＰ側において、回転テーブル１３のテーブル面１３ａ上に吸引チャックされる。ここで、研削装置の運転により先に粗研削が行われ、続いて砥石交換を行い、仕上げの工程に入る。このウェーハＷのチャック状態で、研削装置の運転が開始されると、ステップＳ１において、回転砥石１８の研削面１８ａの摩耗量に応じて回転砥石１８の回転砥石１８の送り指令値が修正される。   In this grinding apparatus, a protective sheet P is attached in advance to the surface of an electric circuit or the like formed on one side surface of the wafer W. In this state, the wafer W is on the protective sheet P side, and the table surface of the turntable 13 is placed on the surface. Suction chucked on 13a. Here, the rough grinding is performed first by the operation of the grinding apparatus, and then the grinding wheel is replaced, and the finishing process is started. When the operation of the grinding apparatus is started in the chucked state of the wafer W, in step S1, the feed command value of the rotating grindstone 18 of the rotating grindstone 18 is corrected according to the wear amount of the grinding surface 18a of the rotating grindstone 18. .

その後、Ｓ２において、砥石回転用モータ１９により回転砥石１８が高速回転されるとともに、テーブル回転用モータ１４によりウェーハＷが回転テーブル１３にチャックされた状態で一体的に低速回転される。また、Ｓ３において、電流検出センサ２３による砥石送り用モータ２０の電流値の計測、テーブル面計測用センサ２４による回転テーブル１３のテーブル面１３ａの位置の計測、及び被研削面計測用センサ２５によるウェーハＷの被研削面Ｗａの位置の計測が開始される。   Thereafter, in S2, the rotating grindstone 18 is rotated at a high speed by the grindstone rotating motor 19, and the wafer W is integrally rotated at a low speed while being chucked by the rotating table 13 by the table rotating motor 14. In S3, the current detection sensor 23 measures the current value of the grindstone feeding motor 20, the table surface measurement sensor 24 measures the position of the table surface 13a of the rotary table 13, and the ground surface measurement sensor 25 uses the wafer. Measurement of the position of the ground surface Wa for W is started.

続いて、Ｓ４において、砥石送り用モータ２０により回転砥石１８がウェーハＷに向かって高速の早送り速度にて送り移動される。この状態で、Ｓ５において、回転砥石１８がウェーハＷに対する直上方の予め設定された早送り終了位置、すなわち研削送り開始点まで送り移動されたか否かが判別され、回転砥石１８が所定の研削送り開始位置まで送り移動されたとき、Ｓ６に進行して、回転砥石１８の移動が高速の早送りから低速の研削送りに切り替えられる。   Subsequently, in S <b> 4, the rotating grindstone 18 is moved toward the wafer W at a high rapid feed speed by the grindstone feeding motor 20. In this state, in S5, it is determined whether or not the rotary grindstone 18 has been moved to a preset rapid feed end position directly above the wafer W, that is, the grinding feed start point, and the rotary grindstone 18 starts predetermined grinding feed. When the feed is moved to the position, the process proceeds to S6, and the movement of the rotary grindstone 18 is switched from the high-speed rapid feed to the low-speed grinding feed.

さらに、Ｓ７において、電流検出センサ２３の電流計測結果に基づいて、砥石送り用モータ２０を流れる電流値が増加したか否かが判別される。この判別において、回転砥石１８がウェーハＷの上面に接触して研削抵抗により電流値が増加すると、Ｓ８に進行して接触検知信号が出され、このときの回転砥石１８の送り位置Ｚのデータが取り込まれる。これにより、研削の進行とともに、Ｓ９において撓み量Ｔの検出が行われる。   Further, in S7, based on the current measurement result of the current detection sensor 23, it is determined whether or not the value of the current flowing through the grindstone feeding motor 20 has increased. In this determination, when the rotating grindstone 18 comes into contact with the upper surface of the wafer W and the current value increases due to the grinding resistance, the process proceeds to S8 and a contact detection signal is output, and the data of the feed position Z of the rotating grindstone 18 at this time is obtained. It is captured. Thereby, with the progress of grinding, the deflection amount T is detected in S9.

ここで、図２に示すようなウェーハＷの撓み量Ｔが検出される。そして、Ｓ１０においてこの撓み量Ｔが予め設定された限界値Ｔｍａｘ未満であるかが判別される。
前記Ｓ１０の判別において、撓み量Ｔが限界値Ｔｍａｘに達していないときには、Ｓ１１に進行して、回転砥石１８が送り指令値の位置に移動されるまで撓み量Ｔを計測、監視する。そして、撓み量Ｔが限界値Ｔｍａｘに達しないまま送り指令値の位置まで到達すると、Ｓ１２に進行して、回転砥石１８が原位置に向かって退避移動されるとともに、その回転砥石１８及びウェーハＷの回転が停止されて、研削動作が終了する。 Here, a deflection amount T of the wafer W as shown in FIG. 2 is detected. In S10, it is determined whether the deflection amount T is less than a preset limit value Tmax.
In the determination of S10, when the deflection amount T has not reached the limit value Tmax, the process proceeds to S11, and the deflection amount T is measured and monitored until the rotary grindstone 18 is moved to the position of the feed command value. When the deflection amount T reaches the position of the feed command value without reaching the limit value Tmax, the process proceeds to S12, and the rotary grindstone 18 is retracted toward the original position, and the rotary grindstone 18 and the wafer W are moved. Is stopped, and the grinding operation is completed.

前記Ｓ１０の判別において、撓み量Ｔが限界値Ｔｍａｘを越えたときには、Ｓ１３に進行して、砥石送り用モータ２０による回転砥石１８の切削送りが停止され、研削動作が中断される。引き続き、回転砥石１８があらかじめ決められた量だけ上方へ戻る。従って、保護シートＰの弾性変形により、ウェーハＷに大きな撓みが生じたまま研削が続行されるのを抑制することができて、ウェーハＷの研削精度が低下したり、ウェーハＷに割れが発生するのを未然に防止することができる。   In the determination of S10, when the deflection amount T exceeds the limit value Tmax, the process proceeds to S13, the cutting feed of the rotating grindstone 18 by the grindstone feed motor 20 is stopped, and the grinding operation is interrupted. Subsequently, the rotating grindstone 18 returns upward by a predetermined amount. Accordingly, the elastic deformation of the protective sheet P can suppress the grinding from continuing while the wafer W is largely bent, and the grinding accuracy of the wafer W is reduced or the wafer W is cracked. Can be prevented beforehand.

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態においては、第２計測手段を構成する第２センサを、研削中のウェーハＷの厚さを検出するための一対のセンサ２４，２５うちの一方のセンサ２５と兼用しているが、これをウェーハＷの撓み量Ｔの検出専用として別に設けること。 (Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
In the above embodiment, the second sensor constituting the second measuring means is also used as one of the pair of sensors 24, 25 for detecting the thickness of the wafer W being ground. This is separately provided exclusively for detecting the deflection amount T of the wafer W.

・ 前記実施形態では、ウェーハＷの撓み量Ｔが所定値以上になったときに、回転砥石１８を上方へ戻すようにしている。これに対し、ウェーハＷの撓み量Ｔが所定値以上になったときに、回転砥石１８の送りを停止させるが、上方へは戻すことなく、停止位置で一定時間保持して、研削を継続し、撓み量Ｔが一定値以下になったときに、回転砥石１８研削送りを再開すること。   In the embodiment, when the deflection amount T of the wafer W becomes a predetermined value or more, the rotating grindstone 18 is returned upward. On the other hand, when the deflection amount T of the wafer W becomes equal to or greater than a predetermined value, the feeding of the rotating grindstone 18 is stopped, but the grinding is continued for a certain time at the stop position without returning upward. When the deflection amount T becomes below a certain value, the grinding wheel 18 grinding feed is resumed.

・ ウェーハＷの撓み量Ｔの検出を電流検出センサ２３からの検出信号に基づいて行うこと。すなわち、回転砥石がウェーハＷに接触してからウェーハＷに対する研削がほとんど行われず、回転砥石１８の送りのみが進行され場合には、ウェーハＷの撓み量が上昇していく。この撓み量の所定値以上の上昇を防止するため、図４のＳ８に引き続き、図５に示すように、同図５のＳ２１，Ｓ２２の判断において電流検出センサ２３からの電流値が所定時間経過してもウェーハＷを研削している状態の電流値にならないか否かを判別し、ならない場合に、図４のＳ９に移行してウェーハＷの撓み量Ｔの検出を行うようにする。従って、その後は、図４のルーチンに移行する。また、図５のＳ２２において、電流検出センサ２３からの電流値が研削状態の値になったと判断された場合には、Ｓ２３に進行して、回転砥石１８が送り指令値の位置に移動されたか否かが判別され、移動されると、Ｓ２４において、回転砥石１８が原位置に向かって退避移動されるとともに、その回転砥石１８及びウェーハＷの回転が停止されて、研削動作が終了する。このように、ウェーハＷが研削されていないことを直ちに検知し、このときに撓み量Ｔの検出を行うことで、より正確で効果的な検出、制御を行うことができる。   The detection of the deflection amount T of the wafer W is performed based on the detection signal from the current detection sensor 23. That is, when the rotating grindstone comes into contact with the wafer W, the wafer W is hardly ground and only the feed of the rotating grindstone 18 is advanced, and the deflection amount of the wafer W increases. In order to prevent the deflection amount from increasing beyond a predetermined value, the current value from the current detection sensor 23 is determined to have elapsed for a predetermined time in the determination of S21 and S22 in FIG. Even if it does not become the electric current value of the state which is grinding the wafer W even if it does not become it, it will transfer to S9 of FIG. 4 and the deflection amount T of the wafer W will be detected. Therefore, thereafter, the routine proceeds to the routine of FIG. Further, in S22 of FIG. 5, when it is determined that the current value from the current detection sensor 23 has become the value of the grinding state, the process proceeds to S23, where the rotating grindstone 18 has been moved to the position of the feed command value. If it is determined and moved, the rotating grindstone 18 is retracted toward the original position in S24, and the rotation of the rotating grindstone 18 and the wafer W is stopped, and the grinding operation is finished. In this way, it is possible to immediately detect that the wafer W is not ground, and to detect the deflection amount T at this time, so that more accurate and effective detection and control can be performed.

・支持台（サドル）Ｓに加工ヘッド１６を水平移動方向に支持し、水平送り用モータを取り付けて、回転砥石１８に水平方向の送りを与えながら研削加工を行うタイプの研削盤を用いてもよい。   A grinder of the type that supports the machining head 16 on the support base (saddle) S in the horizontal movement direction, attaches a horizontal feed motor, and performs grinding while feeding the rotary grindstone 18 in the horizontal direction may be used. Good.

一実施形態のウェーハの研削装置を示す正面図。The front view which shows the grinding device of the wafer of one Embodiment. （ａ）は、図１の研削装置の研削動作状態を示す部分拡大断面図、（ｂ）は、ウェーハ、回転砥石、テーブル面計測用センサ及び被研削面計測センサの関係を示す簡略平面図。(A) is a partial expanded sectional view which shows the grinding operation state of the grinding apparatus of FIG. 1, (b) is a simplified top view which shows the relationship between a wafer, a rotary grindstone, the sensor for table surface measurement, and the to-be-ground surface measurement sensor. 同研削装置の回路構成を示すブロック図。The block diagram which shows the circuit structure of the grinding device. 同研削装置の研削動作を示すフローチャート。The flowchart which shows grinding operation of the grinding device. 変更例の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the example of a change.

符号の説明Explanation of symbols

１３…回転テーブル、１３ａ…テーブル面、１４…テーブル回転用モータ、１５…エアチャック機構、１６…加工ヘッド、１８…工具としての回転砥石、１８ａ…研削面、１９…砥石回転用モータ、２０…砥石送り用モータ、２２…第１計測手段を構成する第１センサとしての砥石送り量計測用エンコーダ、２４…テーブル面計測用センサ、２５…第２計測手段を構成する第２センサとしての被研削面計測用センサ、３１…制御手段、摩耗量検出手段、修正手段を構成する制御回路、Ｗ…ウェーハ、Ｗａ…被研削面、Ｐ…保護シート、Ｔ…撓み量、Ｚ…送り位置、ΔＨ…変化量、ΔＺ…変化量。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Rotary table, 13a ... Table surface, 14 ... Table rotation motor, 15 ... Air chuck mechanism, 16 ... Processing head, 18 ... Rotary grindstone as a tool, 18a ... Grinding surface, 19 ... Motor for grindstone rotation, 20 ... Grinding wheel feed motor, 22... Grinding wheel feed amount measuring encoder as a first sensor constituting the first measuring means, 24... Table surface measuring sensor, 25... Grinding as a second sensor constituting the second measuring means. Surface measurement sensor, 31 ... control means, wear amount detection means, control circuit constituting correction means, W ... wafer, Wa ... surface to be ground, P ... protective sheet, T ... deflection amount, Z ... feed position, [Delta] H ... Change amount, ΔZ: Change amount.

Claims (7)

回転テーブルと、回転テーブルの回転軸線と平行な回転軸線を中心に回転される回転砥石とを有し、ウェーハの表面側に貼着された保護シートを回転テーブル上にチャックして、回転するウェーハの裏面側を回転砥石により研削するようにしたウェーハの研削装置において、研削時におけるウェーハの撓み量を検出する撓み量検出手段と、検出された撓み量が所定値を越えた場合に回転砥石の研削送りを停止させる制御手段とを備えたことを特徴とする研削装置。 A rotating table having a rotating table and a rotating grindstone rotated about a rotating axis parallel to the rotating axis of the rotating table, and rotating the wafer by chucking the protective sheet adhered to the front side of the wafer on the rotating table In a wafer grinding apparatus in which the back surface of the wafer is ground with a rotating grindstone, a deflection amount detecting means for detecting the amount of deflection of the wafer during grinding, and when the detected deflection amount exceeds a predetermined value, And a control means for stopping the grinding feed. 前記撓み量検出手段が、回転砥石がウェーハの被研削面と接触した位置からの回転砥石の送り位置の変化量を計測する第１計測手段と、研削前のウェーハの被研削面の位置から研削中における回転砥石と接触していない部分でのウェーハの被研削面の位置の変化量を計測する第２計測手段とを備え、両計測手段による計測結果の差に基づいてウェーハの撓み量が検出されることを特徴とした請求項１に記載の研削装置。 The deflection amount detecting means performs first grinding from the position of the surface to be ground of the wafer before grinding, the first measuring means for measuring the amount of change in the feed position of the rotating grinding wheel from the position where the rotating wheel contacts the surface to be ground of the wafer. Second measuring means for measuring the amount of change in the position of the surface to be ground of the wafer in a portion not in contact with the rotating grindstone, and detecting the amount of deflection of the wafer based on the difference between the measurement results of both measuring means. The grinding apparatus according to claim 1, wherein: 回転砥石の研削面の摩耗量を検出する摩耗量検出手段と、その摩耗量検出手段による検出結果から、回転砥石の送り指令値を修正する修正手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の研削装置。 The wear amount detecting means for detecting the wear amount of the grinding surface of the rotating grindstone and the correcting means for correcting the feed command value of the rotating grindstone from the detection result by the wear amount detecting means are provided. The grinding apparatus as described. 回転砥石送り用モータの電流値を検出する電流検出手段を設け、その電流値の変化に基づき、回転砥石がウェーハの被研削面と接触した位置が検出されることを特徴とする請求項２又は３に記載の研削装置。 The current detection means for detecting the current value of the rotating wheel feeding motor is provided, and the position where the rotating wheel contacts the surface to be ground of the wafer is detected based on the change in the current value. 4. The grinding apparatus according to 3. 前記電流検出手段が、回転砥石がウェーハの被研削面と接触した位置を検出してから回転砥石が送られているにもかかわらず、所定時間内でウェーハ研削状態の所定の電流値に到達しない場合にウェーハの撓み量が検出されることを特徴とする請求項４に記載の研削装置。 The current detecting means does not reach the predetermined current value in the wafer grinding state within a predetermined time even though the rotating grindstone is sent after detecting the position where the rotating grindstone is in contact with the surface to be ground of the wafer. 5. The grinding apparatus according to claim 4, wherein the amount of deflection of the wafer is detected. ウェーハの表面側に貼着された保護シートを回転テーブル上にチャックして、ウェーハの裏面側を回転砥石により研削するようにしたウェーハの研削方法において、研削時におけるウェーハの撓み量を検出し、検出された撓み量が所定値を越えた場合に研削送りを停止させることを特徴とした研削方法。 In the wafer grinding method in which the protective sheet adhered to the front surface side of the wafer is chucked on the rotary table and the back surface side of the wafer is ground with a rotating grindstone, the amount of deflection of the wafer during grinding is detected, A grinding method characterized in that grinding feed is stopped when a detected deflection amount exceeds a predetermined value. 研削前のウェーハの被研削面の位置から研削中における回転砥石と接触しない部分でのウェーハの被研削面の位置の変化量を計測した計測結果と、回転砥石がウェーハの被研削面と接触した位置からの回転砥石の送り位置の変化量を計測した計測結果との差に基づいてウェーハの撓み量を検出することを特徴とした請求項６に記載の研削方法。 The measurement result of measuring the amount of change in the position of the ground surface of the wafer in the portion that does not contact the rotating grinding wheel during grinding from the position of the ground surface of the wafer before grinding, and the rotating grinding wheel contacted the ground surface of the wafer The grinding method according to claim 6, wherein a deflection amount of the wafer is detected based on a difference from a measurement result obtained by measuring a change amount of the feed position of the rotating grindstone from the position.
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