JP2009176848A - ウエーハの研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】粗研削後のウエーハを仕上げ研削する際に砥石の食いつきを良好にして面焼けの発生を防止することができるウエーハの研削方法を提供する。
【解決手段】円錐状の保持面を備えたチャックテーブル６に保持されたウエーハ１５に粗研削ホイールを接触させて粗研削する粗研削工程と、粗研削工程が実施されたウエーハに研削ホイール４３を接触させて仕上げ研削する仕上げ研削工程とを実施するウエーハの研削方法であって、粗研削工程は粗研削ホイールの研削面をチャックテーブルの保持面に対して所定の傾斜角をもって位置付けて実施し、仕上げ研削工程は仕上げ研削ホイールの研削面をチャックテーブルの保持面に対して平行に位置付けるとともに、仕上げ研削ホイールの回転方向を仕上げ研削ホイールの研削領域において仕上げ研削ホイールの研削面とウエーハの被研削面との接触角の頂点に向かう方向に回転せしめる。
【選択図】図７

Description

本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハの裏面を研削するウエーハの研削方法に関する。

半導体デバイス製造工程においては、ＩＣ、ＬＳＩ等の回路が複数個形成された半導体ウエーハは、個々のチップに分割される前にその裏面を研削装置によって研削して所定の厚みに形成されている。研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削手段を具備している。ウエーハの裏面を効率的に研削するために、一般に粗研削ホイールを備えた粗研削手段と仕上げ研削ホイールを備えた仕上げ研削手段とを具備する研削装置が用いられている。（例えば、特許文献１参照）
特開２００１−１２６１号公報

上述した粗研削手段と仕上げ研削手段を具備する研削装置を用いて研削するには、チャックテーブルに保持されたウエーハを粗研削手段によって仕上げ代を残して粗研削した後、仕上げ研削手段によって粗研削されたウエーハを仕上げ研削してウエーハを所定の厚みに形成する。

而して、粗研削手段によって研削されたウエーハを仕上げ研削手段によって研削すると、仕上げ研削手段の仕上げ研削ホイールを構成する仕上げ研削砥石の砥粒は粒径が細かいために、ウエーハに対する所謂食いつきが弱く面焼けが生じたり、研削送りに伴い押圧力が増大してウエーハの品質を低下させるという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、粗研削手段によって研削されたウエーハを仕上げ研削手段によって研削する際に、ウエーハに対する所謂食いつきを良好にして面焼けの発生を防止することができるウエーハの研削方法を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、円錐状の保持面を備えたチャックテーブルの該保持面にウエーハを保持し、該チャックテーブルの該保持面に保持されたウエーハを粗研削手段を構成する粗研削ホイールを回転しつつ該粗研削ホイールの研削面をウエーハの被研削面に接触させて粗研削する粗研削工程と、該粗研削工程が実施されたウエーハを仕上げ研削手段を構成する仕上げ研削ホイールを回転しつつ該仕上げ研削ホイールの研削面をウエーハの被研削面に接触させて仕上げ研削する仕上げ研削工程とを実施するウエーハの研削方法であって、
該粗研削工程は、該粗研削ホイールの研削面を該チャックテーブルの該保持面に対して所定の傾斜角をもって位置付けて実施し、
該仕上げ研削工程は、該仕上げ研削ホイールの研削面を該チャックテーブルの該保持面に対して平行に位置付けるとともに、該仕上げ研削ホイールの回転方向を該仕上げ研削ホイールの研削領域において該仕上げ研削ホイールの研削面とウエーハの被研削面との接触角の頂点に向かう方向に回転せしめる、
ことを特徴とするウエーハの研削方法が提供される。

上記粗研削ホイールの研削面のチャックテーブルの保持面に対する傾斜角は、０．０１〜０．０３ミリラジアンに設定されることが望ましい。

また、本発明によれば、円錐状の保持面を備えたチャックテーブルの該保持面にウエーハを保持し、該チャックテーブルの該保持面に保持されたウエーハを粗研削手段を構成する粗研削ホイールを回転しつつ該粗研削ホイールの研削面をウエーハの被研削面に接触させて粗研削する粗研削工程と、該粗研削工程が実施されたウエーハを仕上げ研削手段を構成する仕上げ研削ホイールを回転しつつ該仕上げ研削ホイールの研削面をウエーハの被研削面に接触させて仕上げ研削する仕上げ研削工程とを実施するウエーハの研削方法であって、
該粗研削工程は、該粗研削ホイールの研削面を該チャックテーブルの該保持面に対して平行に位置付けて実施し、
該仕上げ研削工程は、該仕上げ研削ホイールの研削面を該チャックテーブルの該保持面に対して所定の傾斜角をもって位置付けるとともに、該仕上げ研削ホイールの回転方向を該仕上げ研削ホイールの研削領域において該仕上げ研削ホイールの研削面とウエーハの被研削面との接触角の頂点に向かう方向に回転せしめる、
ことを特徴とするウエーハの研削方法が提供される。

上記仕上げ研削ホイールの研削面のチャックテーブルの保持面に対する傾斜角は、０．０１〜０．０３ミリラジアンに設定されることが望ましい。

本発明によるウエーハの研削方法の第１の発明によれば、粗研削工程は粗研削ホイールの研削面をチャックテーブルの保持面に対して所定の傾斜角をもって位置付けて実施し、仕上げ研削工程は仕上げ研削ホイールの研削面を該チャックテーブルの保持面に対して平行に位置付けるとともに、仕上げ研削ホイールの回転方向を仕上げ研削ホイールの研削領域において仕上げ研削ホイールの研削面とウエーハの被研削面との接触角の頂点に向かう方向に回転せしめるので、仕上げ研削ホイールを構成する仕上げ研削砥石の砥粒の粒径が細かくてもウエーハに対する所謂食いつきが良好となり、面焼けの発生を防止することができる。
また、本発明によるウエーハの研削方法の第１の発明によれば、粗研削工程は粗研削ホイールの研削面をチャックテーブルの保持面に対して平行に位置付けて実施し、仕上げ研削工程は仕上げ研削ホイールの研削面をチャックテーブルの保持面に対して所定の傾斜角をもって位置付けるとともに、仕上げ研削ホイールの回転方向を仕上げ研削ホイールの研削領域において仕上げ研削ホイールの研削面とウエーハの被研削面との接触角の頂点に向かう方向に回転せしめる、仕上げ研削ホイールを構成する仕上げ研削砥石の砥粒の粒径が細かくてもウエーハに対する所謂食いつきが良好となり、面焼けの発生を防止することができる。

以下、本発明によるウエーハの研削方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。

図１には、本発明によるウエーハの研削方法を実施するための研削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における研削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。装置ハウジング２の図１において右上端には、静止支持板２１が立設されている。この静止支持板２１の前側面には、上下方向に延びる２対の案内レール２２、２２および２３、２３が設けられている。一方の案内レール２２、２２には粗研削手段としての粗研削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されており、他方の案内レール２３、２３には仕上げ研削手段としての仕上げ研削ユニット４が上下方向に移動可能に装着されている。

粗研削ユニット３は、ユニットハウジング３１と、該ユニットハウジング３１の下端に回転自在に装着されたホイールマウント３２に装着された粗研削ホイール３３と、該ユニットハウジング３１の上端に装着されホイールマウント３２を回転駆動するための正転および逆転駆動が可能な電動モータ３４と、ユニットハウジング３１を支持する支持部材３５と、該支持部材３５を装着する移動基台３６と、支持部材３５を移動基台３６に角度調整可能に取り付ける複数個の調整ボルト３７１からなる角度調整手段３７とを具備している。

粗研削ホイール３３は、図２に示すように砥石基台３３１と、該砥石基台３３１の下面に環状に装着された複数個の粗研削砥石３３２とによって構成されている。砥石基台３３１は、締結ボルト３３３によってホイールマウント３２に装着される。粗研削砥石３３２は、例えば粒径が１０μm程度のダイヤモンド砥粒をレジンボンドで結合して形成されており、下面が研削面３３２aを形成する。

図１に戻って説明を続けると、上記移動基台３６には被案内レール３６１、３６１が設けられており、この被案内レール３６１、３６１を上記静止支持板２１に設けられた案内レール２２、２２に移動可能に嵌合することにより、粗研削ユニット３が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における粗研削ユニット３は、上記移動基台３５を案内レール２２、２２に沿って移動させ研削ホイール３３を研削送りする研削送り機構３８を具備している。研削送り機構３８は、上記静止支持板２１に案内レール２２、２２と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド３８１と、該雄ねじロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２と、上記移動基台３６に装着され雄ねじロッド３８１と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ３８２によって雄ねじロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、粗研削ユニット３を上下方向に移動せしめる。上記角度調整手段３７は、複数個の調整ボルト３７１が支持部材３５に設けられた長穴（図示せず）を挿通して移動基台３６に形成された雌ねじ穴に螺合するように構成されており、支持部材３５に設けられた長穴の締め付け位置を調整することにより、ユニットハウジング３１の取り付け角度を調整する。

上記仕上げ研削ユニット４も粗研削ユニット３と同様に構成されており、ユニットハウジング４１と、該ユニットハウジング４１の下端に回転自在に装着されたホイールマウント４２に装着された仕上げ研削ホイール４３と、該ユニットハウジング４１の上端に装着されホイールマウント４２を回転駆動するための正転および逆転駆動が可能な電動モータ４４と、ユニットハウジング４１を支持する支持部材４５と、該支持部材４５を装着する移動基台４６と、支持部材４５を移動基台４６に角度調整可能に取り付ける複数個の調整ボルト４７１からなる角度調整手段４７とを具備している。

仕上げ研削ホイール４３は、図３に示すように砥石基台４３１と、該砥石基台４３１の下面に環状に装着された複数個の仕上げ研削砥石４３２とによって構成されている。砥石基台４３１は、締結ボルト４３３によってホイールマウント４２に装着される。仕上げ研削砥石４３２は、例えば粒径が１μm程度のダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで結合して形成されており、下面が研削面４３２aを形成する。

図１に戻って説明を続けると、上記移動基台４６には被案内レール４６１、４６１が設けられており、この被案内レール４６１、４６１を上記静止支持板２１に設けられた案内レール２３、２３に移動可能に嵌合することにより、仕上げ研削ユニット４が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における仕上げ研削ユニット４は、上記移動基台４６を案内レール２３、２３に沿って移動させ研削ホイール４３を研削送りする研削送り機構４８を具備している。研削送り機構４８は、上記静止支持板２１に案内レール２３、２３と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド４８１と、該雄ねじロッド４８１を回転駆動するためのパルスモータ４８２と、上記移動基台４６に装着され雄ねじロッド４８１と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ４８２によって雄ねじロッド４８１を正転および逆転駆動することにより、仕上げ研削ユニット４を上下方向に移動せしめる。上記角度調整手段４７は、複数個の調整ボルト４７１が支持部材４５に設けられた長穴を挿通して移動基台４６に形成された雌ねじ穴に螺合するように構成されており、支持部材４５に設けられた長穴の締め付け位置を調整することにより、ユニットハウジング４１の取り付け角度を調整する。

図示の実施形態における研削装置は、上記静止支持板２１の前側において装置ハウジング２の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル５を具備している。このターンテーブル５は、比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印５ａで示す方向に適宜回転せしめられる。ターンテーブル５には、図示の実施形態の場合それぞれ１２０度の位相角をもって３個のチャックテーブル６が水平面内で回転可能に配置されている。このチャックテーブル６について、図４を参照して説明する。

図４に示すチャックテーブル６は、円形状のチャックテーブル本体６１と、該チャックテーブル本体６１の上面に配設された円形状の吸着保持チャック６２とからなっている。チャックテーブル本体６１は、ステンレス鋼等の金属材によって形成されており、上面に円形の嵌合凹部６１１が形成されており、この嵌合凹部６１１の底面外周部に環状の載置棚６１２が設けられている。そして、嵌合凹部６１１に無数の吸引孔を備えたポーラスなセラミックス等からなる多孔性部材によって形成された吸着保持チャック６２が嵌合される。このようにチャックテーブル本体６１の嵌合凹部６１１に嵌合された吸着保持チャック６２は、上面である保持面６２１が図４において誇張して示すように回転中心P１を頂点として円錐形に形成されている。この円錐形に形成された保持面６２１は、その半径をRとし、頂点の高さをHとすると、勾配（H/R）が０．００００１〜０．００１に設定されている。また、チャックテーブル本体６１には、嵌合凹部６１１に連通する連通路６１３が形成されており、この連通路６１３が図示しない吸引手段に連通されている。従って、吸着保持チャック６２の上面である保持面６２１上に被加工物としてのウエーハを載置し、図示しない吸引手段を作動することによりウエーハは保持面６２１上に吸引保持される。このように構成されたチャックテーブル６は、図１に示すように図示しない回転駆動機構によって矢印６aで示す方向に回転せしめられる。ターンテーブル５に配設された３個のチャックテーブル６は、ターンテーブル５が適宜回転することにより被加工物搬入・搬出域Ａ、粗研削加工域Ｂ、および仕上げ研削加工域Ｃおよび被加工物搬入・搬出域Ａに順次移動せしめられる。

図示の研削装置は、被加工物搬入・搬出域Ａに対して一方側に配設され研削加工前の被加工物である半導体ウエーハをストックする第１のカセット７と、被加工物搬入・搬出域Ａに対して他方側に配設され研削加工後の被加工物である半導体ウエーハをストックする第２のカセット８と、第１のカセット７と被加工物搬入・搬出域Ａとの間に配設され被加工物の中心合わせを行う中心合わせ手段９と、被加工物搬入・搬出域Ａと第２のカセット８との間に配設されたスピンナー洗浄手段１１と、第１のカセット７内に収納された被加工物である半導体ウエーハを中心合わせ手段９に搬出するとともにスピンナー洗浄手段１１で洗浄された半導体ウエーハを第２のカセット８に搬送する被加工物搬送手段１２と、中心合わせ手段９上に載置され中心合わせされた半導体ウエーハを被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６上に搬送する被加工物搬入手段１３と、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６上に載置されている研削加工後の半導体ウエーハを洗浄手段１１に搬送する被加工物搬出手段１４を具備している。なお、上記第１のカセット７には、半導体ウエーハ１５が表面に保護テープ１６が貼着された状態で複数枚収容される。このとき、半導体ウエーハ１５は、裏面１５bを上側にして収容される。

図示の実施形態における研削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
第１のカセット７に収容された研削加工前の被加工物である半導体ウエーハ１５は被加工物搬送手段１２の上下動作および進退動作により搬送され、中心合わせ手段９に載置され６本のピン９１の中心に向かう径方向運動により中心合わせされる。中心合わせ手段９に載置され中心合わせされた半導体ウエーハ１５は、被加工物搬入手段１４の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６の吸着保持チャック６２上に載置される。そして、図示しない吸引手段を作動して、半導体ウエーハ１５を吸着保持チャック６２上に吸引保持する。次に、ターンテーブル５を図示しない回転駆動機構によって矢印５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、半導体ウエーハを載置したチャックテーブル６を粗研削加工域Ｂに位置付ける。

半導体ウエーハ１５を保持したチャックテーブル６は、粗研削加工域Ｂに位置付けられると図示しない回転駆動機構によって矢印６aで示す方向に回転せしめられる。一方、粗研削ユニット３の研削ホイール３３は、所定の方向に回転しつつ研削送り機構３８によって研削送りされ所定量下降する。この結果、チャックテーブル６上の半導体ウエーハ１５の裏面１５bに粗研削加工が施される（粗研削工程）。なお、この間に被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられた次のチャックテーブル６上には、上述したように研削加工前の半導体ウエーハ１５が載置される。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、半導体ウエーハ１５をチャックテーブル６上に吸引保持する。次に、ターンテーブル５を矢印５aで示す方向に１２０度回動せしめて、粗研削加工された半導体ウエーハ１５を保持しているチャックテーブル６を仕上げ研削加工域Ｃに位置付け、研削加工前の半導体ウエーハ１５を保持したチャックテーブル６を粗研削加工域Ｂに位置付ける。

このようにして、粗研削加工域Ｂに位置付けられたチャックテーブル６上に保持された粗研削加工前の半導体ウエーハ１５の裏面１５bには粗研削ユニット３によって粗研削加工が施され、仕上げ研削加工域Ｃに位置付けられたチャックテーブル６上に載置され粗研削加工された半導体ウエーハ１５の裏面１５bには仕上げ研削ユニット４によって仕上げ研削加工が施される（仕上げ研削工程）。次に、ターンテーブル５を矢印５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、仕上げ研削加工した半導体ウエーハ１５を保持したチャックテーブル６を被加工物搬入・搬出域Ａに位置付ける。なお、粗研削加工域Ｂにおいて粗研削加工された半導体ウエーハ１５を保持したチャックテーブル６は仕上げ研削加工域Ｃに、被加工物搬入・搬出域Ａにおいて研削加工前の半導体ウエーハ１５を保持したチャックテーブル６は粗研削加工域Ｂにそれぞれ移動せしめられる。

なお、粗研削加工域Ｂおよび仕上げ研削加工域Ｃを経由して被加工物搬入・搬出域Ａに戻ったチャックテーブル６は、ここで仕上げ研削加工された半導体ウエーハ１５の吸着保持を解除する。そして、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６上の仕上げ研削加工された半導体ウエーハ１５は、被加工物搬出手段１４によってスピンナー洗浄手段１１に搬出される。スピンナー洗浄手段１１に搬送された半導体ウエーハ１５は、ここで裏面１５a（研削面）および側面に付着している研削屑が洗浄除去されるとともに、スピン乾燥される。このようにして洗浄およびスピン乾燥された半導体ウエーハ１５は、被加工物搬送手段１２によって第２のカセット８に搬送され収納される。

次に、上記粗研削工程および仕上げ研削工程からなるウエーハの研削方法の第１の発明について説明する。
第１の発明における粗研削工程は、粗研削ホイールの研削面をチャックテーブルの保持面に対して所定の傾斜角をもって位置付けて実施する。この第１の発明における粗研削工程の第１の実施形態について、図５を参照して説明する。

第１の発明における粗研削工程の第１の実施形態は、図５の(a)に示すように粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ1）をもって位置付ける。この傾斜角（θ1）は、０．０１〜０．０３ミリラジアンに設定されることが望ましい。図５に示す第１の実施形態においては、粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aがチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）における中心部が最初に接触するように傾斜して位置付けられる。なお、粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ1）をもって位置付けるには、上述した角度調整手段３７によって実施する。図５の(a)に示す状態からチャックテーブル６を矢印６aで示す方向に回転するとともに、粗研削ホイール３３を矢印３３aで示す方向に回転しつつ矢印Fで示す方向に研削送りする。この結果、チャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）は、図５の(b)に示すように粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aの傾斜に対応して研削される。このように研削された半導体ウエーハ１５は、中心から外周に向けて厚みが漸次増加するように形成される。

次に、第１の発明における粗研削工程の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。
第１の発明における粗研削工程の第２の実施形態は、図６の(a)に示すように粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ2）をもって位置付ける。この傾斜角（θ2）は、０．０１〜０．０３ミリラジアンに設定されることが望ましい。図６に示す第２の実施形態においては、粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aがチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）における外周部が最初に接触するように傾斜して位置付けられる。なお、粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ2）をもって位置付けるには、上述した角度調整手段３７によって実施する。図６の(a)に示す状態からチャックテーブル６を矢印６aで示す方向に回転するとともに、粗研削ホイール３３を矢印３３aで示す方向に回転しつつ矢印Fで示す方向に研削送りする。この結果、チャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）は、図６の(b)に示すように粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aの傾斜に対応して研削される。このように研削された半導体ウエーハ１５は、外周から中心に向けて厚みが漸次増加するように形成される。

上述したように第１の発明における粗研削工程を実施したならば、ターンテーブル５を図１において矢印５aで示す方向に１２０度回動せしめて、粗研削加工された半導体ウエーハ１５を保持しているチャックテーブル６を仕上げ研削加工域Ｃに位置付け、仕上げ研削工程を実施する。この仕上げ研削工程は、仕上げ研削ホイールの研削面をチャックテーブルの保持面に対して平行に位置付けるとともに、仕上げ研削ホイールの回転方向を仕上げ研削ホイールの研削領域において該仕上げ研削ホイールの研削面とウエーハの被研削面との接触角の頂点に向かう方向に回転して実施する。この第１の発明における仕上げ研削工程の第１の実施形態について、図７を参照して説明する。

第１の発明における仕上げ研削工程の第１の実施形態は、上記図５に示す第１の発明における粗研削工程の第１の実施形態によって粗研削された半導体ウエーハ１５に対して実施される。即ち、図７の(a)に示すように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して平行に位置付ける。従って、図７に示す第１の実施形態においては、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aがチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）における外周部が最初に接触するようになる。なお、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して平行に位置付けるには、上述した角度調整手段４７によって実施する。図７の(a)に示す状態からチャックテーブル６を矢印６aで示す方向に回転するとともに、仕上げ研削ホイール４３を図７の(a)に示すように矢印４３aで示す方向に回転しつつ矢印Fで示す方向に研削送りする。ここで、仕上げ研削ホイール４３の回転方向について説明する。図７の(a)に示すように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して平行に位置付けると、仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aはチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）と所定の接触角（α1：θ1が０．０１〜０．０３ミリラジアンであれば０．０１〜０．０３ミリラジアン）をもって接触する。また、チャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１は円錐形に形成されているので、図７の(b)に示すように半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）に対する仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削領域Ｓは斜線で示す領域となる。このように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２が研削領域Ｓを通過する際の回転方向４３aは、上記接触角（α1）の頂点Aに向かう方向に設定することが重要である。このように仕上げ研削ホイール４３の回転方向を設定することにより、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の砥粒の粒径が細かくても半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）に対する所謂食いつきが良好となり、面焼けの発生を防止することができる。以上のようにして、仕上げ研削工程を実施することにより、半導体ウエーハ１５は図７の(c)に示すようにチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１と平行に研削される。従って、半導体ウエーハ１５は、裏面１５b（被研削面）が表面１５aと平行に所定の厚みに形成される。

次に、第１の発明における仕上げ研削工程の第２の実施形態について、図８を参照して説明する。
第１の発明における仕上げ研削工程の第２の実施形態は、上記図６に示す第１の発明における粗研削工程の第２の実施形態によって粗研削された半導体ウエーハ１５に対して実施される。即ち、図８の(a)に示すように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して平行に位置付ける。従って、図８に示す第２の実施形態においては、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aがチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）における中心部が最初に接触するようになる。なお、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して平行に位置付けるには、上述した角度調整手段４７によって実施する。図８の(a)に示す状態からチャックテーブル６を矢印６aで示す方向に回転するとともに、仕上げ研削ホイール４３を図８の(a)に示すように矢印４３bで示す方向に回転しつつ矢印Fで示す方向に研削送りする。ここで、仕上げ研削ホイール４３の回転方向について説明する。図８の(a)に示すように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して平行に位置付けると、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aはチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）と所定の接触角（α2：θ2が０．０１〜０．０３ミリラジアンであれば０．０１〜０．０３ミリラジアン）をもって接触する。また、チャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１は円錐形に形成されているので、図８の(b)に示すように半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）に対する研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削領域Ｓは斜線で示す領域となる。このように研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２が研削領域Ｓを通過する際の回転方向４３aは、上記接触角（α2）の頂点Bに向かう方向に設定することが重要である。このように研削ホイール４３の回転方向を設定することにより、研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の砥粒の粒径が細かくても半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）に対する所謂食いつきが良好となり、面焼けの発生を防止することができる。以上のようにして、仕上げ研削工程を実施することにより、半導体ウエーハ１５は図８の(c)に示すようにチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１と平行に研削される。従って、半導体ウエーハ１５は、裏面１５b（被研削面）が表面１５aと平行に所定の厚みに形成される。

次に、本発明によるウエーハの研削方法の第２の発明について説明する。
第２の発明における粗研削工程は、粗研削ホイールの研削面をチャックテーブルの保持面に対して平行に位置付けて実施する。この第２の発明における粗研削工程について、図９を参照して説明する。

本発明によるウエーハの研削方法の第２の発明における粗研削工程は、図９の(a)に示すように粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して平行に位置付ける。なお、粗研削ホイール３３を構成する粗研削砥石３３２の研削面３３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して平行に位置付けるには、上述した角度調整手段４７によって実施する。図９の(a)に示す状態からチャックテーブル６を矢印６aで示す方向に回転するとともに、粗研削ホイール３３を矢印３３aで示す方向に回転しつつ矢印Fで示す方向に研削送りする。この結果、チャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）は、図９の(b)に示すようにチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１と平行に粗研削される。

上述したように第２の発明における粗研削工程を実施したならば、ターンテーブル５を図１において矢印５aで示す方向に１２０度回動せしめて、粗研削加工された半導体ウエーハ１５を保持しているチャックテーブル６を仕上げ研削加工域Ｃに位置付け、仕上げ研削工程を実施する。この仕上げ研削工程は、仕上げ研削ホイールの研削面をチャックテーブルの保持面に対して所定の傾斜角をもって位置付けるとともに仕上げ研削ホイールの回転方向を仕上げ研削ホイールの研削領域において仕上げ研削ホイールの研削面とウエーハの被研削面との接触角の頂点に向かう方向に回転して実施する。この第２の発明における仕上げ研削工程の第１の実施形態について、図１０を参照して説明する。

第２の発明における仕上げ研削工程の第１の実施形態は、図１０の(a)に示すように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ1）をもって位置付ける。この傾斜角（θ1）は、０．０１〜０．０３ミリラジアンに設定されることが望ましい。図１０に示す第１の実施形態においては、研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aがチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）における中心部が最初に接触するように傾斜して位置付けられる。なお、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ1）をもって位置付けるには、上述した角度調整手段４７によって実施する。図１０の(a)に示す状態からチャックテーブル６を矢印６aで示す方向に回転するとともに、仕上げ研削ホイール４３を矢印４３bで示す方向に回転しつつ矢印Fで示す方向に研削送りする。ここで、仕上げ研削ホイール４３の回転方向について説明する。図１０の(a)に示すように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ1）をもって位置付けると、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aはチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）と所定の接触角（α3：θ1が０．０１〜０．０３ミリラジアンであれば０．０１〜０．０３ミリラジアン）をもって接触する。また、チャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１は円錐形に形成されているので、図１０の(b)に示すように半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）に対する仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削領域Ｓは斜線で示す領域となる。このように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２が研削領域Ｓを通過する際の回転方向３３bは、上記接触角（α3）の頂点Bに向かう方向に設定することが重要である。このように仕上げ研削ホイール４３の回転方向を設定することにより、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の砥粒の粒径が細かくても半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）に対する所謂食いつきが良好となり、面焼けの発生を防止することができる。以上のようにして、仕上げ研削工程を実施することにより、半導体ウエーハ１５は、図１０の(c)に示すように中心から外周に向けて厚みが漸次増加するように形成される。

次に、第２の発明における仕上げ研削工程の第２の実施形態について、図１１を参照して説明する。
第２の発明における仕上げ研削工程の第２の実施形態は、図１１の(a)に示すように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ2）をもって位置付ける。この傾斜角（θ2）は、０．０１〜０．０３ミリラジアンに設定されることが望ましい。図１１に示す第１の実施形態においては、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aがチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）における外周部が最初に接触するように傾斜して位置付けられる。なお、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ2）をもって位置付けるには、上述した角度調整手段４７によって実施する。図１１の(a)に示す状態からチャックテーブル６を矢印６aで示す方向に回転するとともに、仕上げ研削ホイール４３を矢印４３aで示す方向に回転しつつ矢印Fで示す方向に研削送りする。ここで、仕上げ研削ホイール４３の回転方向について説明する。図１１の(a)に示すように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aをチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に対して所定の傾斜角（θ2）をもって位置付けると、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削面４３２aはチャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１に保持された半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）と所定の接触角（α4：θ2が０．０１〜０．０３ミリラジアンであれば０．０１〜０．０３ミリラジアン）をもって接触する。また、チャックテーブル６を構成する吸着保持チャック６２の保持面６２１は円錐形に形成されているので、図１１の(b)に示すように半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）に対する仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の研削領域Ｓは斜線で示す領域となる。このように仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２が研削領域Ｓを通過する際の回転方向４３aは、上記接触角（α4）の頂点Aに向かう方向に設定することが重要である。このように仕上げ研削ホイール４３の回転方向を設定することにより、仕上げ研削ホイール４３を構成する仕上げ研削砥石４３２の砥粒の粒径が細かくても半導体ウエーハ１５の裏面１５b（被研削面）に対する所謂食いつきが良好となり、面焼けの発生を防止することができる。以上のようにして、仕上げ研削工程を実施することにより、半導体ウエーハ１５は、図１１の(c)に示すように外周から中心に向けて厚みが漸次増加するように形成される。

本発明によるウエーハの研削方法を実施するための研削装置の斜視図。 図１に示す研削装置に装備される粗研削ユニットを構成する研削ホイールの斜視図。 図１に示す研削装置に装備される仕上げ研削ユニットを構成する研削ホイールの斜視図。 図１に示す研削装置に装備されるチャックテーブルの要部を拡大して示す断面図。 本発明によるウエーハの研削方法の第１の発明における粗研削工程の第１の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハの研削方法の第１の発明における粗研削工程の第２の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハの研削方法の第１の発明における仕上げ研削工程の第１の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハの研削方法の第１の発明における仕上げ研削工程の第２の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハの研削方法の第２の発明における粗研削工程を示す説明図。 本発明によるウエーハの研削方法の第２の発明における仕上げ研削工程の第１の実施形態を示す説明図。 本発明によるウエーハの研削方法の第２の発明における仕上げ研削工程の第２の実施形態を示す説明図。

符号の説明

２：装置ハウジング
３：粗研削ユニット
３２：ホイールマウント
３３：粗研削ホイール
３３１：砥石基台
３３２：粗研削砥石
３７：角度調整手段
４：仕上げ研削ユニット
４２：ホイールマウント
４３：仕上げ研削ホイール
４３１：砥石基台
４３２：仕上げ研削砥石
４７：角度調整手段
５：ターンテーブル
６：チャックテーブル
６１：チャックテーブル本体
６２：吸着保持チャック
７：第１のカセット
８：第２のカセット
９：中心合わせ手段
１１：スピンナー洗浄手段
１２：被加工物搬送手段
１３：被加工物搬入手段
１４：被加工物搬出手段
１５：半導体ウエーハ

Claims (4)

1. 円錐状の保持面を備えたチャックテーブルの該保持面にウエーハを保持し、該チャックテーブルの該保持面に保持されたウエーハを粗研削手段を構成する粗研削ホイールを回転しつつ該粗研削ホイールの研削面をウエーハの被研削面に接触させて粗研削する粗研削工程と、該粗研削工程が実施されたウエーハを仕上げ研削手段を構成する仕上げ研削ホイールを回転しつつ該仕上げ研削ホイールの研削面をウエーハの被研削面に接触させて仕上げ研削する仕上げ研削工程とを実施するウエーハの研削方法であって、
   該粗研削工程は、該粗研削ホイールの研削面を該チャックテーブルの該保持面に対して所定の傾斜角をもって位置付けて実施し、
   該仕上げ研削工程は、該仕上げ研削ホイールの研削面を該チャックテーブルの該保持面に対して平行に位置付けるとともに、該仕上げ研削ホイールの回転方向を該仕上げ研削ホイールの研削領域において該仕上げ研削ホイールの研削面とウエーハの被研削面との接触角の頂点に向かう方向に回転せしめる、
   ことを特徴とするウエーハの研削方法。
2. 該粗研削ホイールの研削面の該チャックテーブルの該保持面に対する傾斜角は、０．０１〜０．０３ミリラジアンに設定される、請求項１記載のウエーハの研削方法。
3. 円錐状の保持面を備えたチャックテーブルの該保持面にウエーハを保持し、該チャックテーブルの該保持面に保持されたウエーハを粗研削手段を構成する粗研削ホイールを回転しつつ該粗研削ホイールの研削面をウエーハの被研削面に接触させて粗研削する粗研削工程と、該粗研削工程が実施されたウエーハを仕上げ研削手段を構成する仕上げ研削ホイールを回転しつつ該仕上げ研削ホイールの研削面をウエーハの被研削面に接触させて仕上げ研削する仕上げ研削工程とを実施するウエーハの研削方法であって、
   該粗研削工程は、該粗研削ホイールの研削面を該チャックテーブルの該保持面に対して平行に位置付けて実施し、
   該仕上げ研削工程は、該仕上げ研削ホイールの研削面を該チャックテーブルの該保持面に対して所定の傾斜角をもって位置付けるとともに、該仕上げ研削ホイールの回転方向を該仕上げ研削ホイールの研削領域において該仕上げ研削ホイールの研削面とウエーハの被研削面との接触角の頂点に向かう方向に回転せしめる、
   ことを特徴とするウエーハの研削方法。
4. 該仕上げ研削ホイールの研削面の該チャックテーブルの該保持面に対する傾斜角は、０．０１〜０．０３ミリラジアンに設定される、請求項３記載のウエーハの研削方法。

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