JP2022072120A - ウェーハの研削方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】仕上げ研削時間を短縮する。【解決手段】ウェーハ17を保持面200に保持する保持工程を行い、保持面傾き変更手段24を用いて粗研削砥石340の下面342に対する予め設定された所定の傾きに保持面200を傾けて、粗研削砥石340を用いて保持面200に保持されたウェーハ17を粗研削する粗研削工程を行った後、保持面傾き変更手段24を用いて仕上げ研削砥石540の下面542に対する予め設定された所定の傾きに保持面200を傾けて、仕上げ研削砥石540を用いて保持面200に保持されたウェーハ17を仕上げ研削する仕上げ研削工程を行う。これにより、仕上げ研削加工の際の研削量を少なくして研削時間の短縮を図ることができる。【選択図】図1
Description
本発明は、ウェーハの研削方法に関する。
特許文献1、2に開示のように研削砥石を用いてウェーハを研削する研削装置は、ウェーハをチャックテーブルの保持面に保持させて研削砥石を用いて研削し、研削されたウェーハの径方向において厚みを測定してから、その測定された厚みが均一になるように、研削砥石の下面に対して保持面の傾きを調整している。保持面の傾きの調整は保持面の中心を中心とする正三角形の頂点に配置されたチャックテーブルの支持柱の長さを変化させることによって行われる。
また、研削装置がターンテーブルに複数のチャックテーブルを配設し粗研削手段と仕上げ研削手段との少なくとも2つの研削手段を備えている場合は、上記のような保持面の傾き調整は、仕上げ研削後のウェーハの厚みを測定して行っている。
そのため、粗研削されたウェーハの厚みが均一でなかったら、仕上げ研削する研削量を大きくすることによって仕上げ研削したウェーハの厚みを均一にしているため、仕上げ研削時間がかかるという問題がある。また、仕上げ研削砥石の消耗量が大きくなるという問題が有る。
また、特許文献3、4に開示のようにターンテーブルを回転させ粗研削砥石によって粗研削されたウェーハの被研削面に形成された砥石の円弧状の軌跡と、仕上げ研削砥石によって仕上げ研削されたウェーハの被研削面に形成された砥石の円弧状の軌跡とが対称的になるように粗研削と仕上げ研削とを実施するいわゆるクロスフィード研削加工の場合には、仕上げ研削砥石に対して保持面の傾きを変更すると、粗研削砥石によって研削されたウェーハの厚みが均一にならないため、同様に、仕上げ時間が大きくなるという問題と、仕上げ研削砥石の消耗量が大きくなるという問題とがある。
そのため、粗研削されたウェーハの厚みが均一でなかったら、仕上げ研削する研削量を大きくすることによって仕上げ研削したウェーハの厚みを均一にしているため、仕上げ研削時間がかかるという問題がある。また、仕上げ研削砥石の消耗量が大きくなるという問題が有る。
また、特許文献3、4に開示のようにターンテーブルを回転させ粗研削砥石によって粗研削されたウェーハの被研削面に形成された砥石の円弧状の軌跡と、仕上げ研削砥石によって仕上げ研削されたウェーハの被研削面に形成された砥石の円弧状の軌跡とが対称的になるように粗研削と仕上げ研削とを実施するいわゆるクロスフィード研削加工の場合には、仕上げ研削砥石に対して保持面の傾きを変更すると、粗研削砥石によって研削されたウェーハの厚みが均一にならないため、同様に、仕上げ時間が大きくなるという問題と、仕上げ研削砥石の消耗量が大きくなるという問題とがある。
したがって、粗研削と仕上げ研削とによってウェーハを研削するウェーハの研削方法には、仕上げ研削する時間を短縮するという課題がある。
本発明は、円錐面の保持面にウェーハを保持させるチャックテーブルを該保持面の中心を軸に回転させる保持手段と、環状の粗研削砥石をウェーハの中心を通過させウェーハの半径エリアに接触させウェーハを研削する粗研削手段と、環状の仕上げ研削砥石をウェーハの中心を通過させウェーハの半径エリアに接触させウェーハを研削する仕上げ研削手段と、該粗研削手段と該仕上げ研削手段との順に該保持手段を位置づけ可能な位置づけ手段と、該保持面の傾きを変更する保持面傾き変更手段と、を備える研削装置を用いたウェーハの研削方法であって、ウェーハを該保持面に保持させる保持工程と、該保持面傾き変更手段を用いて該粗研削砥石の下面に対する予め設定された所定の傾きに該保持面を傾けて、該粗研削砥石を用いて該保持面に保持されたウェーハを粗研削する粗研削工程と、該保持面傾き変更手段を用いて該仕上げ研削砥石の下面に対する予め設定された所定の傾きに該保持面を傾けて、該仕上げ研削砥石を用いて該保持面に保持されたウェーハを仕上げ研削する仕上げ研削工程と、からなるウェーハの研削方法である。
上記のウェーハの研削方法は、該粗研削工程で粗研削したウェーハに形成される円弧の粗研削砥石軌跡と、該仕上げ研削工程で仕上げ研削したウェーハに形成される円弧の仕上げ研削砥石軌跡と、を対称的な形状にすることが望ましい。
上記のウェーハの研削方法に用いられる該研削装置は、ウェーハの厚みを測定する厚み測定手段を備え、上記のウェーハの研削方法に備える該仕上げ研削工程における該保持面の傾き調整は、該厚み測定手段を用いてウェーハの半径の複数箇所で厚みを測定する厚み測定工程を含み、該厚み測定工程で測定した複数の厚み値が次にウェーハを仕上げ研削した際に一致するよう傾きを調整することが望ましい。
上記のウェーハの研削方法は、該粗研削工程で粗研削したウェーハに形成される円弧の粗研削砥石軌跡と、該仕上げ研削工程で仕上げ研削したウェーハに形成される円弧の仕上げ研削砥石軌跡と、を対称的な形状にすることが望ましい。
上記のウェーハの研削方法に用いられる該研削装置は、ウェーハの厚みを測定する厚み測定手段を備え、上記のウェーハの研削方法に備える該仕上げ研削工程における該保持面の傾き調整は、該厚み測定手段を用いてウェーハの半径の複数箇所で厚みを測定する厚み測定工程を含み、該厚み測定工程で測定した複数の厚み値が次にウェーハを仕上げ研削した際に一致するよう傾きを調整することが望ましい。
本発明の研削方法では粗研削加工の前に保持面の傾きを調整するため、仕上げ研削加工の際の研削量を少なくすることが可能となり、研削時間の短縮を図ることができる。また、仕上げ研削砥石の消耗量を削減することができる。
1 研削装置
図1に示す研削装置1は、チャックテーブル2に円板状のウェーハ17を保持して、粗研削手段3及び仕上げ研削手段5を用いてウェーハ17を研削加工する研削装置である。
図1に示す研削装置1は、チャックテーブル2に円板状のウェーハ17を保持して、粗研削手段3及び仕上げ研削手段5を用いてウェーハ17を研削加工する研削装置である。
図1に示すように、研削装置1はY軸方向に延設されたベース10を備えている。ベース10の+Y方向側かつ+X方向側には第1コラム11が立設されており、第1コラム11の-X方向側には第2コラム12が立設されている。
第1コラム11の-Y方向側の側面には、粗研削手段3を昇降可能に支持する粗研削送り手段4が配設されている。粗研削手段3は、Z軸方向の軸心を有するスピンドル30と、スピンドル30を回転可能に支持するハウジング31と、Z軸方向の軸心を軸にしてスピンドル30を回転駆動するスピンドルモータ32と、スピンドル30の下端に接続されたマウント33と、マウント33の下面に着脱可能に装着された粗研削ホイール34とを備えている。
スピンドルモータ32を用いてスピンドル30を回転させることにより、スピンドル30に接続されたマウント33及びマウント33の下面に装着された粗研削ホイール34が一体的に回転することとなる。
粗研削ホイール34は、ホイール基台341とホイール基台341の下面に配設された略直方体状の複数の粗研削砥石340とを備えている。複数の粗研削砥石340はホイール基台341の下面において環状をなすように配設されている。粗研削砥石340の下面342はウェーハ17に接触する研削面である。
粗研削送り手段4は、Z軸方向の軸心を有するボールネジ40と、ボールネジ40に対して平行に配設されたガイドレール41と、Z軸方向の軸心を軸にしてボールネジ40を回転させるZ軸モータ42と、内部のナットがボールネジ40に螺合して側部がガイドレール41に摺接する昇降板43と、を備えている。昇降板43には粗研削手段3のハウジング31が支持されている。
Z軸モータ42によってボールネジ40が駆動されてボールネジ40が回転すると、これに伴って昇降板43がガイドレール41に案内されてZ軸方向に昇降移動するとともに、昇降板43に保持されている粗研削手段3がZ軸方向に移動する構成となっている。
第2コラム12の-Y方向側の側面には、仕上げ研削手段5を昇降可能に支持する仕上げ研削送り手段6が配設されている。仕上げ研削手段5は粗研削手段3と同様に構成されている。すなわち、仕上げ研削手段5はZ軸方向の軸心を有するスピンドル50と、スピンドル50を回転可能に支持するハウジング51と、Z軸方向の軸心を軸にしてスピンドル50を回転駆動するスピンドルモータ52と、スピンドル50の下端に接続されたマウント53と、マウント53の下面に着脱可能に装着された仕上げ研削ホイール54とを備えている。
スピンドルモータ52を用いてスピンドル50を回転させることにより、スピンドル50に接続されたマウント53及びマウント53の下面に装着された仕上げ研削ホイール54が一体的に回転することとなる。
仕上げ研削ホイール54は、ホイール基台541とホイール基台541の下面に配設された略直方体状の複数の仕上げ研削砥石540とを備えている。複数の仕上げ研削砥石540はホイール基台541の下面において環状をなすように配設されている。仕上げ研削砥石540の粒径は粗研削砥石340の粒径よりも小さい。仕上げ研削砥石540の下面542はウェーハ17に接触する研削面である。
仕上げ研削送り手段6は、Z軸方向の軸心を有するボールネジ60と、ボールネジ60に対して平行に配設されたガイドレール61と、Z軸方向の軸心を軸にしてボールネジ60を回転させるZ軸モータ62と、内部のナットがボールネジ60に螺合して側部がガイドレール61に摺接する昇降板(図示せず)と、を備えている。該昇降板には仕上げ研削手段5のハウジング51が支持されている。
Z軸モータ62によってボールネジ60が駆動されてボールネジ60が回転すると、これに伴って該昇降板がガイドレール61に案内されてZ軸方向に昇降移動するとともに、該昇降板に保持されている仕上げ研削手段5がZ軸方向に移動する構成となっている。
研削装置1は、ベース10の上に配設された円板状のターンテーブル29と、ターンテーブル29の上における同一円周上に等しい間隔を空けて配設された3つの保持手段としてのチャックテーブル2を備えている。ターンテーブル29は図示しない回転手段に接続されており、該回転手段を用いてターンテーブル29の中心を通るZ軸方向の軸心を軸にして回転可能である。
ターンテーブル29を回転させることにより、ターンテーブル29の上に配設されている3つのチャックテーブル2をターンテーブル29の中心を軸にして公転させることができる。そして、ターンテーブル29を用いてチャックテーブル2を公転させることにより、3つのチャックテーブル2の各々を粗研削手段3の下方の位置と、仕上げ研削手段5の下方の位置と、保持面200にウェーハ17を搬入したり保持面200からウェーハ17を搬出したりする際のチャックテーブル2の位置である搬入出位置と、に位置づけることができる。
ターンテーブル29はチャックテーブル2を粗研削手段3や仕上げ研削手段5の下方に位置づける位置づけ手段としての役割を有している。例えば、3つのチャックテーブル2のうちの1つが搬入出位置に位置づけられている状態でターンテーブル29を反時計回りに回転させていくことにより、粗研削手段3の下方の水平位置と仕上げ研削手段5の下方の水平位置とに順に位置付けることが可能である。
各々のチャックテーブル2は吸引部20と吸引部20を支持する枠体21とを備えている。吸引部20の上面はウェーハ17が保持される保持面200である。保持面200は、その中心201を頂点とする円錐面状に形成されている。また、保持面200は、枠体21の上面210と面一となっている。
保持面200には図示しない吸引源が接続されている。該吸引源を作動させることにより、生みだされた吸引力が保持面200に伝達されることとなる。保持面200にウェーハ17が載置されている状態で該吸引源を作動させることにより、保持面200にウェーハ17を吸引保持することができる。
図2に示すように、研削装置1は保持面200の傾きを変更する保持面傾き変更手段24を備えている。
保持面傾き変更手段24は、支持台22と支持台22に連結された位置調整ユニット23とを備えている。支持台22はチャックテーブル2を支持する支持筒部220と支持筒部220を支持するフランジ部221とを有している。位置調整ユニット23は例えばフランジ部221の同一円周上に等間隔に3つ設けられている。図2にはそのうちの2つが示されている。
保持面傾き変更手段24は、支持台22と支持台22に連結された位置調整ユニット23とを備えている。支持台22はチャックテーブル2を支持する支持筒部220と支持筒部220を支持するフランジ部221とを有している。位置調整ユニット23は例えばフランジ部221の同一円周上に等間隔に3つ設けられている。図2にはそのうちの2つが示されている。
図3に示すように、位置調整ユニット23はビス28によってターンテーブル29に固定された筒部230と、筒部230を貫通するシャフト231と、シャフト231の下端に連結された駆動部232と、シャフト231の上端に連結された固定部235と、から構成されている。駆動部232はシャフト231を回転させるモータ233とシャフト231の回転動作の制御等を行うエンコーダ234とを備えている。
固定部235は上部ナット237と下部ナット236とを有している。上部ナット237と下部ナット236とでフランジ部221が挟持されており、固定部235がフランジ部221に固定されている。
3つの位置調整ユニット23のうちの1つまたは2つの位置調整ユニット23に備えるモータ233を駆動してシャフト231を回転させてフランジ部221を上下動させることにより、フランジ部221を含む支持台22に支持されたチャックテーブル2の傾きを変更することが可能である。
各々のチャックテーブル2には回転手段26が接続されている。回転手段26は例えばプーリ機構であり、モータ260によって略Z軸方向の軸心25と平行な軸を中心として回転可能な駆動軸262と、駆動軸262の上端に連結されている駆動プーリ263と、駆動プーリ263に巻回されて駆動プーリ263の駆動力を従動プーリ265に伝達する伝動ベルト264と、駆動プーリ263とともに伝動ベルト264に巻回されている従動プーリ265と、従動プーリ265に接続されている従動軸266と、従動軸266の下端に連結されたロータリジョイント267と、を備えている。
モータ260を用いて駆動軸262を回転させると駆動プーリ263が回転するとともに、駆動プーリ263の回転力が伝動ベルト264によって従動プーリ265に伝達されて従動プーリ265が回転することとなる。これにより、従動プーリ265の上に連結された支持台22及び支持台22に支持されたチャックテーブル2が軸心25を軸にして回転する構成となっている。
図1に示すように、ベース10の上における-Y方向側には、研削前のウェーハ17が収納された第1カセット701と、研削後のウェーハ17が収納される第2カセット702とが配設されている。
第1カセット701の+Y方向側にはロボット71が配設されている。ロボット71を用いることにより第1カセット701に収納されているウェーハ17を引き出して仮置き領域720に搬送することができる。また、ロボット71を用いて加工後のウェーハ17を第2カセット702に収納することができる。
ロボット71の可動域における+X方向側には、加工前のウェーハ17が仮置きされる仮置き領域720が設けられており、ロボット71の可動域における-X方向側には、加工後のウェーハ17を洗浄する洗浄領域730が設けられている。
仮置き領域720には位置合わせ手段72が配設されている。カセット70から搬出されて仮置き領域720に載置されたウェーハ17は、位置合わせ手段72によって所定の位置に位置合わせされることとなる。
洗浄領域730にはスピンナ洗浄手段73が配設されている。スピンナ洗浄手段73は図示しないスピンナテーブルや洗浄水ノズルを有しており、該スピンナテーブルにウェーハ17が保持された状態で洗浄水ノズルからウェーハ17に洗浄水を供給することによりウェーハ17を洗浄することができる。
仮置き領域720に隣接する位置には、仮置き領域720にて位置合わせ手段72を用いて位置合わせされたウェーハ17をチャックテーブル2に搬入する搬入手段74が配設されている。また、搬入手段74の-X方向側には、加工後のウェーハ17を保持面200から洗浄領域730に搬出する搬出手段75が配設されている。
粗研削手段3の近傍には第1厚み測定手段18が配設されている。第1厚み測定手段18を用いることにより、粗研削手段3の下方に位置づけられている状態のチャックテーブル2の保持面200に保持されたウェーハ17の厚みを測定することができる。
仕上げ研削手段5の近傍には第2厚み測定手段19が配設されている。第2厚み測定手段19を用いることにより、仕上げ研削手段5の下方に位置づけられている状態のチャックテーブル2の保持面200に保持されたウェーハ17の厚みを測定することができる。
研削装置1は、研削装置1の諸々の動作を制御する制御部9を備えている。制御部9には、特に粗研削砥石340の下面342に対する保持面200の傾きが予め設定され記憶されている。また、制御部9には仕上げ研削砥石540の下面542に対する保持面200の傾きが予め設定され記憶されている。
2 ウェーハの研削方法
(保持工程)
研削装置1を用いたウェーハ17の研削方法について説明する。まず、図1に示したロボット71を用いて第1カセット701からウェーハ17を引き出して仮置き領域720に載置する。そして、位置合わせ手段72を用いて位置合わせを行ってから搬入手段74を用いてチャックテーブル2の保持面200に搬入する。
その後、保持面200にウェーハ17が載置されている状態で、保持面200に接続された図示しない吸引源を作動させて保持面200に吸引力を伝達することにより保持面200にウェーハ17を保持させる。
(保持工程)
研削装置1を用いたウェーハ17の研削方法について説明する。まず、図1に示したロボット71を用いて第1カセット701からウェーハ17を引き出して仮置き領域720に載置する。そして、位置合わせ手段72を用いて位置合わせを行ってから搬入手段74を用いてチャックテーブル2の保持面200に搬入する。
その後、保持面200にウェーハ17が載置されている状態で、保持面200に接続された図示しない吸引源を作動させて保持面200に吸引力を伝達することにより保持面200にウェーハ17を保持させる。
(粗研削工程)
次に、ターンテーブル29を例えば反時計回りに回転させてチャックテーブル2の保持面200に保持されたウェーハ17を粗研削手段3の下方に位置づける。このとき、図4に示すように粗研削砥石340がウェーハ17の中心171を通るように両者の水平位置関係を調整する。
次に、ターンテーブル29を例えば反時計回りに回転させてチャックテーブル2の保持面200に保持されたウェーハ17を粗研削手段3の下方に位置づける。このとき、図4に示すように粗研削砥石340がウェーハ17の中心171を通るように両者の水平位置関係を調整する。
そして、制御手段9による制御の下で、図3に示した保持面傾き変更手段24を用いて粗研削砥石340の下面342に対する予め設定された所定の傾きに保持面200を傾ける。
また、図1に示したスピンドルモータ32を用いて粗研削砥石340を回転させておくとともに、回転手段26を用いて保持面200に保持されたウェーハ17を回転させておく。
粗研削砥石340とウェーハ17とが回転している状態で、粗研削送り手段4を用いて粗研削砥石340を-Z方向に下降させる。これにより、粗研削砥石340の下面342がウェーハ17の上面170に接触する。このとき、図5に示すように粗研削砥石340の下面342はウェーハ17の中心171を通過してウェーハ17の半径エリアに接触する。
ウェーハ17の上面170に粗研削砥石340の下面342が接触している状態でさらに粗研削砥石340を-Z方向に押し下げていくことにより、ウェーハ17が粗研削加工される。
粗研削砥石340によってウェーハ17が粗研削されると、ウェーハ17の上面170に円弧状の回転軌道に倣った粗研削砥石軌跡81が放射状に形成される。
ウェーハ17の上面170に粗研削砥石340の下面342が接触している状態でさらに粗研削砥石340を-Z方向に押し下げていくことにより、ウェーハ17が粗研削加工される。
粗研削砥石340によってウェーハ17が粗研削されると、ウェーハ17の上面170に円弧状の回転軌道に倣った粗研削砥石軌跡81が放射状に形成される。
ウェーハ17の粗研削加工を行った後、粗研削送り手段4を用いて粗研削砥石340を+Z方向に上昇させてウェーハ17の上面170から粗研削砥石340を離間させる。
次に、ターンテーブル29を例えば反時計回りに120度だけ回転させて保持面200に保持されたウェーハ17を仕上げ研削手段5の下方に位置づける。このとき、図6に示すようにウェーハ17の中心171を仕上げ研削砥石540が通るように両者の水平位置関係を調整する。
次に、ターンテーブル29を例えば反時計回りに120度だけ回転させて保持面200に保持されたウェーハ17を仕上げ研削手段5の下方に位置づける。このとき、図6に示すようにウェーハ17の中心171を仕上げ研削砥石540が通るように両者の水平位置関係を調整する。
(仕上げ研削工程)
次に、仕上げ研削送り手段6を用いて仕上げ研削砥石540を-Z方向に下降させて仕上げ研削砥石540の下面542をウェーハ17の上面170に接触させる。図7に示すように、仕上げ研削砥石540の下面542はウェーハ17の中心171を通過するようにしてウェーハ17の半径エリアに接触する。
次に、仕上げ研削送り手段6を用いて仕上げ研削砥石540を-Z方向に下降させて仕上げ研削砥石540の下面542をウェーハ17の上面170に接触させる。図7に示すように、仕上げ研削砥石540の下面542はウェーハ17の中心171を通過するようにしてウェーハ17の半径エリアに接触する。
このとき、粗研削砥石軌跡81と仕上げ研削工程で仕上げ研削されたウェーハ17に形成される円弧状の仕上げ研削砥石軌跡82とが互いに反対の向きの円弧状をなして両者が交差するようにウェーハ17の上面170に仕上げ研削砥石540の下面542を接触させる。これにより、粗研削砥石軌跡81と仕上げ研削砥石軌跡82とが対称的な形状になるように研削される。
(厚み測定工程)
そして、ウェーハ17が所定の仕上げ厚みに達する前に仕上げ研削砥石540を+Z方向に上昇させウェーハ17の上面170から離間させる。
次に、第2厚み測定手段19を用いてウェーハ17の厚みを測定する。ここで、第2厚み測定手段19は、ウェーハ17の中心171の厚みを測定する中心厚み測定手段191と、ウェーハ17の外周部分173の厚みを測定する外周部厚み測定手段193と、ウェーハ17の中心171と外周部分173との中間部分172の厚みを測定する中間部厚み測定手段192とを備えている。
ウェーハ17の厚みを測定する際には、まず、中心部厚み測定手段191を用いてウェーハの中心171の厚みを測定し、外周部厚み測定手段193を用いてウェーハ17の外周部分173の厚みを測定し、中間部厚み測定手段192を用いてウェーハ17の中心171と外周部分173との中間部分172の厚みを測定する。
なお、中間部分172は、ウェーハ17の半径の中心でもよい。
そして、例えば、測定された3つの厚みのうちのウェーハ17の中心171の厚みを基準にして、中心171の厚みと中間部分172の厚みとの差、及び中心171の厚みと外周部分173の厚みの差を算出する。
その後、該厚み差に基づいて保持面傾き変更手段24を用いて保持面200の傾きを変更して、残りの所定の仕上げ研削厚みまで仕上げ研削を行ったときに厚みの差が無くなるようにする。
なお、上記の実施例は、仕上げ厚みに達する前のウェーハ17の厚みを測定して保持面200の傾きを変更しているが、ウェーハ17を所定の仕上げ厚みまで研削して、厚みを測定して、次に仕上げ研削工程を実施する際に、厚み測定した際の厚み差を基に保持面200の傾きを変更することによって厚みの差が無くなるようにしてもよい。
また、第2厚み測定手段19は、一つの厚み測定器を保持面200に保持されたウェーハ17の半径エリアを半径方向に移動可能な径方向移動機構を備え、一つの厚み測定器で中心171、中間部分172、外周部分173の厚みを測定するようにしてもよい。
そして、ウェーハ17が所定の仕上げ厚みに達する前に仕上げ研削砥石540を+Z方向に上昇させウェーハ17の上面170から離間させる。
次に、第2厚み測定手段19を用いてウェーハ17の厚みを測定する。ここで、第2厚み測定手段19は、ウェーハ17の中心171の厚みを測定する中心厚み測定手段191と、ウェーハ17の外周部分173の厚みを測定する外周部厚み測定手段193と、ウェーハ17の中心171と外周部分173との中間部分172の厚みを測定する中間部厚み測定手段192とを備えている。
ウェーハ17の厚みを測定する際には、まず、中心部厚み測定手段191を用いてウェーハの中心171の厚みを測定し、外周部厚み測定手段193を用いてウェーハ17の外周部分173の厚みを測定し、中間部厚み測定手段192を用いてウェーハ17の中心171と外周部分173との中間部分172の厚みを測定する。
なお、中間部分172は、ウェーハ17の半径の中心でもよい。
そして、例えば、測定された3つの厚みのうちのウェーハ17の中心171の厚みを基準にして、中心171の厚みと中間部分172の厚みとの差、及び中心171の厚みと外周部分173の厚みの差を算出する。
その後、該厚み差に基づいて保持面傾き変更手段24を用いて保持面200の傾きを変更して、残りの所定の仕上げ研削厚みまで仕上げ研削を行ったときに厚みの差が無くなるようにする。
なお、上記の実施例は、仕上げ厚みに達する前のウェーハ17の厚みを測定して保持面200の傾きを変更しているが、ウェーハ17を所定の仕上げ厚みまで研削して、厚みを測定して、次に仕上げ研削工程を実施する際に、厚み測定した際の厚み差を基に保持面200の傾きを変更することによって厚みの差が無くなるようにしてもよい。
また、第2厚み測定手段19は、一つの厚み測定器を保持面200に保持されたウェーハ17の半径エリアを半径方向に移動可能な径方向移動機構を備え、一つの厚み測定器で中心171、中間部分172、外周部分173の厚みを測定するようにしてもよい。
そして、傾きが変更された保持面200に保持されているウェーハ17が所定の仕上げ厚みに均一に仕上げ研削されたら仕上げ研削送り手段6を用いて仕上げ研削砥石540を+Z方向に移動させてウェーハ17の上面170から離間させる。
その後、図1に示したターンテーブル29を例えば反時計回りに120度だけ回転させて保持面200に保持されたウェーハ17を搬入出位置に位置づける。そして、搬出手段75を用いて保持面200から洗浄領域730に搬出して、スピンナ洗浄手段73を用いてウェーハ17を洗浄した後、ロボット71を用いて第2カセット702に収納する。
上記の研削方法では粗研削工程と仕上げ研削工程とにおいて保持面200の傾きを調整するため、仕上げ研削加工の際の研削量を少なくすることが可能となり、研削時間の短縮を図ることができる。また、仕上げ研削砥石540の消耗量を削減することができる。
なお、研削装置1は粗研削手段3と仕上げ研削手段5との2つのみを備えるものに限定されず、例えば粗研削工程と仕上げ研削工程との間において中間研削を行う中間研削手段を備えるものであってもよい。そして、上記の研削方法は粗研削工程と仕上げ研削工程との間で該中間研削手段を用いてウェーハ17を中間研削する中間研削工程を備えるものであってもよい。この場合、中間研削工程においても中間研削用の研削砥石の下面と保持面との間の傾斜を調整することが望ましい。
1:研削装置 10:ベース 11:第1コラム 12:第2コラム
17:ウェーハ 170:上面 171:中心 172:中間部分 173:外周部分
18:第1厚み測定手段 19:第2厚み測定手段
191:中心部厚み測定手段 192:中間部厚み測定手段
193:外周部厚み測定手段
2:チャックテーブル 20:吸引部 200:保持面 201:中心 21:枠体
24:保持面傾き変更手段
22:支持台 220:支持筒部 221:フランジ部
23:位置調整ユニット 230:筒部 231:シャフト 232:駆動部
233:モータ 234:エンコーダ 235:固定部 236:下部ナット
237:上部ナット
25:軸心 26:回転手段 260:モータ 262:駆動軸 263:駆動プーリ
264:伝動ベルト 265:従動プーリ 266:従動軸
267:ロータリジョイント 28:ビス 29:ターンテーブル
3:粗研削手段 30:スピンドル 31:ハウジング 32:スピンドルモータ
33:マウント 34:粗研削ホイール 340:粗研削砥石 341:ホイール基台
342:下面
4:粗研削送り手段 40:ボールネジ 41:ガイドレール 42:Z軸モータ
43:昇降板
5:仕上げ研削手段 50:スピンドル 51:ハウジング
52:スピンドルモータ 53:マウント 54:仕上げ研削ホイール
540:仕上げ研削砥石 541:ホイール基台 542:下面
6:仕上げ研削送り手段 60:ボールネジ 61:ガイドレール
62:Z軸モータ
701:第1カセット 702:第2カセット 71:ロボット
72:位置合わせ手段 720:仮置き領域
73:スピンナ洗浄手段 730:洗浄領域
74:搬入手段 75:搬出手段 81:粗研削砥石軌跡 82:仕上げ研削砥石軌跡
9:制御部
17:ウェーハ 170:上面 171:中心 172:中間部分 173:外周部分
18:第1厚み測定手段 19:第2厚み測定手段
191:中心部厚み測定手段 192:中間部厚み測定手段
193:外周部厚み測定手段
2:チャックテーブル 20:吸引部 200:保持面 201:中心 21:枠体
24:保持面傾き変更手段
22:支持台 220:支持筒部 221:フランジ部
23:位置調整ユニット 230:筒部 231:シャフト 232:駆動部
233:モータ 234:エンコーダ 235:固定部 236:下部ナット
237:上部ナット
25:軸心 26:回転手段 260:モータ 262:駆動軸 263:駆動プーリ
264:伝動ベルト 265:従動プーリ 266:従動軸
267:ロータリジョイント 28:ビス 29:ターンテーブル
3:粗研削手段 30:スピンドル 31:ハウジング 32:スピンドルモータ
33:マウント 34:粗研削ホイール 340:粗研削砥石 341:ホイール基台
342:下面
4:粗研削送り手段 40:ボールネジ 41:ガイドレール 42:Z軸モータ
43:昇降板
5:仕上げ研削手段 50:スピンドル 51:ハウジング
52:スピンドルモータ 53:マウント 54:仕上げ研削ホイール
540:仕上げ研削砥石 541:ホイール基台 542:下面
6:仕上げ研削送り手段 60:ボールネジ 61:ガイドレール
62:Z軸モータ
701:第1カセット 702:第2カセット 71:ロボット
72:位置合わせ手段 720:仮置き領域
73:スピンナ洗浄手段 730:洗浄領域
74:搬入手段 75:搬出手段 81:粗研削砥石軌跡 82:仕上げ研削砥石軌跡
9:制御部
Claims (3)
- 円錐面の保持面にウェーハを保持させるチャックテーブルを該保持面の中心を軸に回転させる保持手段と、環状の粗研削砥石をウェーハの中心を通過させウェーハの半径エリアに接触させウェーハを研削する粗研削手段と、環状の仕上げ研削砥石をウェーハの中心を通過させウェーハの半径エリアに接触させウェーハを研削する仕上げ研削手段と、該粗研削手段、該仕上げ研削手段の順に該保持手段を位置づけ可能な位置づけ手段と、該保持面の傾きを変更する保持面傾き変更手段と、を備える研削装置を用いたウェーハの研削方法であって、
ウェーハを該保持面に保持させる保持工程と、
該保持面傾き変更手段を用いて該粗研削砥石の下面に対する予め設定された所定の傾きに該保持面を傾けて、該粗研削砥石を用いて該保持面に保持されたウェーハを粗研削する粗研削工程と、
該保持面傾き変更手段を用いて該仕上げ研削砥石の下面に対する予め設定された所定の傾きに該保持面を傾けて、該仕上げ研削砥石を用いて該保持面に保持されたウェーハを仕上げ研削する仕上げ研削工程と、からなるウェーハの研削方法。 - 該粗研削工程で粗研削したウェーハに形成される円弧の粗研削砥石軌跡と、
該仕上げ研削工程で仕上げ研削したウェーハに形成される円弧の仕上げ研削砥石軌跡と、を対称的な形状にする請求項1記載のウェーハの研削方法。 - 該研削装置は、ウェーハの厚みを測定する厚み測定手段を備え、
該仕上げ研削工程における該保持面の傾き調整は、該厚み測定手段を用いてウェーハの半径の複数箇所で厚みを測定する厚み測定工程を含み、
該厚み測定工程で測定された複数の厚み値が次にウェーハを仕上げ研削した際に一致するよう傾きを調整する請求項1記載のウェーハの研削方法。
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JP2020181388A JP2022072120A (ja) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | ウェーハの研削方法 |
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