JP2023092276A - ウェーハの研削方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】保持面ハイトゲージに端材が衝突して厚み測定が困難となることを防止する。
【解決手段】第1研削工程においてウェーハ100から端材105が分離されるときに、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定が実施されておらず、保持面ハイトゲージ81が枠体面24から離れている。このため、回転する研削砥石77によって端材105が弾き飛ばされた場合でも、端材105が保持面ハイトゲージ81に衝突することを回避することができる。したがって、端材105の衝突によって、保持面ハイトゲージ81が保持面の高さを測定することが困難となったり、保持面ハイトゲージ81の測定精度が悪くなったりすることを防止できる。また、保持面ハイトゲージ81の破損を防止することができる。
【選択図】図4
【解決手段】第1研削工程においてウェーハ100から端材105が分離されるときに、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定が実施されておらず、保持面ハイトゲージ81が枠体面24から離れている。このため、回転する研削砥石77によって端材105が弾き飛ばされた場合でも、端材105が保持面ハイトゲージ81に衝突することを回避することができる。したがって、端材105の衝突によって、保持面ハイトゲージ81が保持面の高さを測定することが困難となったり、保持面ハイトゲージ81の測定精度が悪くなったりすることを防止できる。また、保持面ハイトゲージ81の破損を防止することができる。
【選択図】図4
Description
本発明は、ウェーハの研削方法に関する。
チャックテーブルの保持面に保持されたウェーハを研削砥石で研削するウェーハの研削方法は、特許文献1に開示のように、保持面高さとウェーハ上面高さとを測定して、その2つの測定値の差を算出して、算出した値(ウェーハ厚み)が所定の厚みになるまで研削している。
また、特許文献2に開示のように、外周部分がトリミングされたウェーハを研削する際には、円弧状の破片が形成される。また、特許文献3に開示の技術では、保持面よりも低く形成された測定面を備えたチャックテーブルを用いる事がある。
しかし、従来、研削で発生した破片が、保持面の高さを測定するハイトゲージに当たって、保持面の高さを測定することが困難となることがある。
したがって、本発明の目的は、保持面の高さを測定するハイトゲージに破片が当たって、厚み測定が困難となることを防止することにある。
本発明のウェーハの研削方法(本研削方法)は、チャックテーブルの保持面に保持されたウェーハを、厚み測定器による測定を実施しながら研削砥石によって予め設定した所定の厚みになるまで研削するウェーハの研削方法であって、ウェーハは、一方の面側の外周部分に、他方の面に至らないリング状に凹んだトリミング部を備え、該厚み測定器は、該保持面を囲繞する枠体面に接触して該保持面の高さを測定する保持面ハイトゲージと、該保持面に保持されたウェーハの上面に接触してウェーハの上面高さを測定する上面ハイトゲージと、該保持面ハイトゲージの測定値と該上面ハイトゲージの測定値との差を算出する算出部と、を備え、ウェーハの他方の面を上にして、該保持面でウェーハの一方の面側を保持する保持工程と、少なくとも該保持面ハイトゲージで該保持面の高さを測定しない状態で、該ウェーハの他方の面を該研削砥石で研削して該トリミング部を該他方の面に露出させ、該ウェーハから分離された端材が取り除かれる第1研削工程と、該第1研削工程の後、該保持面ハイトゲージによる該保持面の高さ測定と、該上面ハイトゲージによる該ウェーハの上面の高さの測定と、該算出部による算出とを行いつつ、該算出部によって算出された値が、予め設定した所定の厚みになるまで、該ウェーハの他方の面を研削する第2研削工程と、を含む。
本研削方法では、第1研削工程において、ウェーハから端材が分離されて取り除かれるときに、保持面ハイトゲージによる保持面の高さ測定が実施されておらず、たとえば保持面ハイトゲージが枠体面から離れている。したがって、回転する研削砥石によって端材がウェーハから弾き飛ばされた場合でも、端材が測定中の保持面ハイトゲージに衝突して、保持面ハイトゲージが保持面の高さを測定することが困難となったり、保持面ハイトゲージの測定精度が悪くなったりすることを防止することができる。また、保持面ハイトゲージの破損を防止することができる。
図1に示すように、本実施形態にかかる研削装置1は、ウェーハ100を研削するための装置である。ウェーハ100は、たとえば円形の板状ワークであり、表面101および裏面102を有している。ウェーハ100の裏面102は、研削加工が施される被加工面となる。
研削装置1は、第1の装置ベース10と、第1の装置ベース10の後方(+Y方向側)に配置された第2の装置ベース11とを有している。
第1の装置ベース10の-Y方向側には、第1のカセットステージ160および第2のカセットステージ162が設けられている。第1のカセットステージ160には、加工前のウェーハ100が収容される第1のカセット161が載置されている。第2のカセットステージ162には、加工後のウェーハ100が収容される第2のカセット163が載置されている。
第1のカセット161および第2のカセット163は、内部に複数の棚を備えており、各棚に一枚ずつウェーハ100が収容されている。すなわち、第1のカセット161および第2のカセット163は、複数のウェーハ100を棚状に収容する。
第1のカセット161および第2のカセット163の開口(図示せず)は、+Y方向側を向いている。これらの開口の+Y方向側には、ロボット155が配設されている。ロボット155は、ウェーハ100を保持する保持面を備えている。ロボット155は、加工後のウェーハ100を第2のカセット163に搬入(収納)する。また、ロボット155は、第1のカセット161から加工前のウェーハ100を取り出して、仮置き機構152の仮置きテーブル154に載置する。
仮置き機構152は、第1のカセット161から取り出されたウェーハ100を仮置きするために用いられ、ロボット155に隣接する位置に設けられている。仮置き機構152は、仮置きテーブル154、および、位置合わせ部材153を有している。位置合わせ部材153は、仮置きテーブル154を囲むように外側に配置される複数の位置合わせピンと、位置合わせピンを仮置きテーブル154の径方向に移動させるスライダとを備えている。位置合わせ部材153では、位置合わせピンが仮置きテーブル154の径方向に中央に向かって移動されることにより、複数の位置合わせピンを結ぶ円が縮径される。これにより、仮置きテーブル154に載置されたウェーハ100が、所定の位置に位置合わせ(センタリング)される。
仮置き機構152に隣接する位置には、搬入機構170が設けられている。搬入機構170は、仮置き機構152に仮置きされたウェーハ100を、チャックテーブル20の保持面22に載置する。
第2の装置ベース11の上面側には、開口部13が設けられている。そして、開口部13内には、ウェーハ保持機構30が配置されている。
ウェーハ保持機構30は、ウェーハ100を保持する保持面22を備えたチャックテーブル20、チャックテーブル20を支持するテーブル支持機構26、チャックテーブル20を回転させるテーブル回転機構25、および、チャックテーブル20の傾きを調整可能な支持柱27を含んでいる。
ウェーハ保持機構30は、ウェーハ100を保持する保持面22を備えたチャックテーブル20、チャックテーブル20を支持するテーブル支持機構26、チャックテーブル20を回転させるテーブル回転機構25、および、チャックテーブル20の傾きを調整可能な支持柱27を含んでいる。
チャックテーブル20は、ポーラス部材21と、ポーラス部材21の上面が露出するようにポーラス部材21を収容する枠体23と、を備えている。ポーラス部材21の上面は、ウェーハ100を吸引保持する保持面22である。保持面22は、吸引源(図示せず)に連通されることにより、ウェーハ100を吸引保持する。すなわち、チャックテーブル20は、保持面22によってウェーハ100を保持する。また、枠体23の上面である枠体面24は、保持面22を囲繞しており、保持面22と同一面(面一)となるように形成されている。なお、枠体面24は、保持面22より低く形成してもよい。
テーブル回転機構25は、チャックテーブル20を、保持面22の中心を軸に回転させる。すなわち、チャックテーブル20は、下方に設けられたテーブル回転機構25により、保持面22によってウェーハ100を保持した状態で、保持面22の中心を通る回転軸を中心として回転可能である。
チャックテーブル20の周囲には、チャックテーブル20とともにY軸方向に沿って移動されるカバー板39が設けられている。また、カバー板39には、Y軸方向に伸縮する蛇腹カバー12が連結されている。そして、ウェーハ保持機構30の下方には、Y軸方向移動機構40が配設されている。
Y軸方向移動機構40は、チャックテーブル20と研削機構70とを、相対的に、保持面22に平行なY軸方向に移動させる。本実施形態では、Y軸方向移動機構40は、研削機構70に対して、チャックテーブル20をY軸方向に移動させるように構成されている。
Y軸方向移動機構40は、Y軸方向に平行な一対のY軸ガイドレール42、このY軸ガイドレール42上をスライドするY軸移動テーブル45、Y軸ガイドレール42と平行なY軸ボールネジ43、Y軸ボールネジ43に接続されているY軸モータ44、および、これらを保持する保持台41を備えている。
Y軸移動テーブル45は、Y軸ガイドレール42にスライド可能に設置されている。Y軸移動テーブル45には、図示しないナット部が固定されている。このナット部には、Y軸ボールネジ43が螺合されている。Y軸モータ44は、Y軸ボールネジ43の一端部に連結されている。
Y軸方向移動機構40では、Y軸モータ44がY軸ボールネジ43を回転させることにより、Y軸移動テーブル45が、Y軸ガイドレール42に沿って、Y軸方向に移動する。Y軸移動テーブル45には、ウェーハ保持機構30が載置されている。したがって、Y軸移動テーブル45のY軸方向への移動に伴って、チャックテーブル20を含むウェーハ保持機構30が、Y軸方向に移動する。
本実施形態では、ウェーハ保持機構30は、チャックテーブル20の保持面22にウェーハ100を保持させるための-Y方向側のワーク保持位置と、保持面22に保持されているウェーハ100が研削される+Y方向側の研削位置との間を、Y軸方向移動機構40によって、Y軸方向に沿って移動される。
また、第2の装置ベース11の+Y方向側には、コラム15が立設されている。コラム15の前面には、ウェーハ100を研削する研削機構70、および、研削送り機構60が設けられている。
研削送り機構60は、チャックテーブル20と研削機構70の研削砥石77とを、保持面22に垂直なZ軸方向(研削送り方向)に相対的に移動させる。本実施形態では、研削送り機構60は、チャックテーブル20に対して、研削砥石77をZ軸方向に移動させるように構成されている。
研削送り機構60は、Z軸方向に平行な一対のZ軸ガイドレール61、このZ軸ガイドレール61上をスライドするZ軸移動テーブル63、Z軸ガイドレール61と平行なZ軸ボールネジ62、Z軸モータ64、Z軸ボールネジ62の回転角度を検知するためのZ軸エンコーダ65、および、Z軸移動テーブル63に取り付けられたホルダ66を備えている。ホルダ66は、研削機構70を支持している。
Z軸移動テーブル63は、Z軸ガイドレール61にスライド可能に設置されている。Z軸移動テーブル63には、図示しないナット部が固定されている。このナット部には、Z軸ボールネジ62が螺合されている。Z軸モータ64は、Z軸ボールネジ62の一端部に連結されている。
研削送り機構60では、Z軸モータ64がZ軸ボールネジ62を回転させることにより、Z軸移動テーブル63が、Z軸ガイドレール61に沿って、Z軸方向に移動する。これにより、Z軸移動テーブル63に取り付けられたホルダ66、および、ホルダ66に支持された研削機構70も、Z軸移動テーブル63とともにZ軸方向に移動する。
Z軸エンコーダ65は、Z軸モータ64がZ軸ボールネジ62を回転させることで回転され、Z軸ボールネジ62の回転角度を認識することができる。そして、Z軸エンコーダ65は、認識結果に基づいて、Z軸方向に移動される研削機構70の研削砥石77の高さ位置を検知することができる。
研削機構70は、ホルダ66に固定されたスピンドルハウジング71、スピンドルハウジング71に回転可能に保持されたスピンドル72、スピンドル72を回転駆動するスピンドルモータ73、スピンドル72の下端に取り付けられたホイールマウント74、および、ホイールマウント74に支持された研削ホイール75を備えている。
スピンドルハウジング71は、Z軸方向に延びるようにホルダ66に保持されている。スピンドル72は、チャックテーブル20の保持面22と直交するようにZ軸方向に延び、スピンドルハウジング71に回転可能に支持されている。
スピンドルモータ73は、スピンドル72の上端側に連結されている。このスピンドルモータ73により、スピンドル72は、Z軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。
ホイールマウント74は、円板状に形成されており、スピンドル72の下端(先端)に固定されている。ホイールマウント74は、研削ホイール75を支持している。
研削ホイール75は、外径がホイールマウント74の外径と略同径を有するように形成されている。研削ホイール75は、金属材料から形成された円環状のホイール基台76を含む。ホイール基台76の下面には、全周にわたって、環状に配列された複数の研削砥石77が固定されている。研削砥石77は、その中心を軸に、スピンドル72とともにスピンドルモータ73によって回転され、チャックテーブル20に保持されたウェーハ100の裏面102を研削する。
また、図1に示すように、第2の装置ベース11における開口部13の側部には、厚み測定器80が配設されている。
厚み測定器80は、保持面ハイトゲージ81、上面ハイトゲージ82および算出部83を有している。保持面ハイトゲージ81は、チャックテーブル20の保持面22と同一面である枠体23の枠体面24に先端を接触することによって、保持面22の高さを測定する。なお、枠体面24は、保持面22より低く形成されていてもよい。上面ハイトゲージ82は、保持面22に保持されたウェーハ100の上面である裏面102に先端を接触することによって、ウェーハ100の上面高さである裏面102の高さを測定する。算出部83は、保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差を算出する。
なお、保持面ハイトゲージ81および上面ハイトゲージ82は、保持面22に垂直方向に移動する。
なお、保持面ハイトゲージ81および上面ハイトゲージ82は、保持面22に垂直方向に移動する。
なお、算出部83は、チャックテーブル20の保持面22にウェーハ100が直接に保持されている場合には、保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差を、ウェーハ100の厚みとして算出する。
また、ウェーハ100は、チャックテーブル20の保持面22に、後述するサブストレートあるいはテープなどの予め厚さが判明している支持部材を介して保持される場合もある。この場合、算出部83は、保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差を、支持部材の厚みとウェーハ100の厚みとの和として算出する。
また、ウェーハ100は、チャックテーブル20の保持面22に、後述するサブストレートあるいはテープなどの予め厚さが判明している支持部材を介して保持される場合もある。この場合、算出部83は、保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差を、支持部材の厚みとウェーハ100の厚みとの和として算出する。
研削後のウェーハ100は、搬出機構172によって搬出される。搬出機構172は、チャックテーブル20に保持されたウェーハ100を、枚葉式のスピンナ洗浄機構156のスピンナテーブル157に搬送する。
スピンナ洗浄機構156は、ウェーハ100を洗浄するスピンナ洗浄ユニットである。スピンナ洗浄機構156は、ウェーハ100を保持するスピンナテーブル157、および、スピンナテーブル157に向けて洗浄水および乾燥エアを噴射するノズル158を備えている。
スピンナ洗浄機構156では、ウェーハ100を保持したスピンナテーブル157が回転するとともに、ウェーハ100に向けて洗浄水が噴射されて、ウェーハ100がスピンナ洗浄される。その後、ウェーハ100に乾燥エアが吹き付けられて、ウェーハ100が乾燥される。
スピンナ洗浄機構156によって洗浄されたウェーハ100は、ロボット155により、第2のカセットステージ162上の第2のカセット163に搬入される。
また、研削装置1は、その内部に、研削装置1の制御のための制御部7を有している。制御部7は、制御プログラムに従って演算処理を行うCPU、および、メモリ等の記憶媒体等を備えている。制御部7は、各種の処理を実行し、研削装置1の各構成要素を統括制御する。
たとえば、制御部7は、研削装置1の上述した各部材を制御して、ウェーハ100に対する研削処理を実行する。
以下に、制御部7によって制御される、研削装置1におけるウェーハ100の研削方法について説明する。この研削方法は、チャックテーブル20の保持面22に保持されたウェーハ100を、厚み測定器80による測定を実施しながら、研削砥石77によって所定の目標厚みになるまで研削する方法である。
[保持工程]
まず、ウェーハ100の他方の面である裏面102を上にして、チャックテーブル20の保持面22によって、ウェーハ100の一方の面である表面101側を保持する。
まず、ウェーハ100の他方の面である裏面102を上にして、チャックテーブル20の保持面22によって、ウェーハ100の一方の面である表面101側を保持する。
具体的には、制御部7が、ロボット155によって第1のカセット161から加工前のウェーハ100を取り出して、仮置き機構152の仮置きテーブル154に載置し、ウェーハ100を、所定の位置に位置合わせする。
さらに、制御部7は、Y軸方向移動機構40を制御して、-Y方向側のワーク保持位置に、チャックテーブル20を含むウェーハ保持機構30を配置する。そして、制御部7は、搬入機構170を制御して、仮置き機構152上のウェーハ100を保持し、図2に示すように、チャックテーブル20の保持面22に、裏面102を上面として載置する。
なお、図2に示すように、本実施形態では、ウェーハ100は、表面101側の外周部分に、裏面102に至らないリング状に凹んだ第1トリミング部103を備えている。この第1トリミング部103は、ウェーハ100における表面101の外周縁に形成された段状に凹んだ部分である。この第1トリミング部103により、ウェーハ100では、表面101の径が裏面102の径よりも小さくなっている。
また、本実施形態では、ウェーハ100の表面101に、ウェーハ100の裏面102と略同径のサブストレート110が、接着剤を用いる接合、直接接合等で貼り合わせられている。本実施形態では、ウェーハ100とサブストレート110とを一体の被加工物として取り扱うことで、ウェーハ100のハンドリング性を高めること、および、加工時のウェーハ100の反りおよび破損を防ぐことが可能になっている。
このように、本実施形態では、ウェーハ100は、チャックテーブル20の保持面22に、サブストレート110を介して、裏面102を上面として載置される。その後、制御部7は、保持面22を、図示しない吸引源に連通させる。これにより、保持面22は、サブストレート110を介して、ウェーハ100の表面101側を吸引保持する。このようにして、ウェーハ100が、チャックテーブル20によって保持される。
その後、制御部7は、Y軸方向移動機構40(図1参照)を制御して、研削機構70の下方となる+Y方向側の研削位置に、チャックテーブル20を含むウェーハ保持機構30を配置する。
[第1研削工程]
次に、制御部7は、図2に矢印301によって示すように、研削機構70の研削ホイール75を回転させる。さらに、制御部7は、テーブル回転機構25(図1参照)を制御して、チャックテーブル20を、図2に矢印302によって示すように回転させる。そして、制御部7は、研削送り機構60(図1参照)によって、研削砥石77を含む研削機構70を、-Z方向に研削送りする。
次に、制御部7は、図2に矢印301によって示すように、研削機構70の研削ホイール75を回転させる。さらに、制御部7は、テーブル回転機構25(図1参照)を制御して、チャックテーブル20を、図2に矢印302によって示すように回転させる。そして、制御部7は、研削送り機構60(図1参照)によって、研削砥石77を含む研削機構70を、-Z方向に研削送りする。
これにより、回転する研削ホイール75の研削砥石77が、回転するチャックテーブル20に保持されているウェーハ100の裏面102に接触し、この裏面102を研削する。
この第1研削工程における研削では、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定、および、上面ハイトゲージ82によるウェーハ100の裏面102の高さ測定を実施しない状態で、ウェーハ100の裏面102を研削砥石77で研削して第1トリミング部103を裏面102に露出させ、ウェーハ100から分離された端材が取り除かれる。
すなわち、第1研削工程では、制御部7は、上面ハイトゲージ82によって保持面22が保持したウェーハ100の裏面102の上面高さを測定した後、図2に示すように、保持面22に対して垂直方向に移動する保持面ハイトゲージ81を、チャックテーブル20における枠体23の枠体面24およびウェーハ100から十分に離れた高さ位置に上昇させて配置するとともに、上面ハイトゲージ82を、ウェーハ100の裏面102から十分に離れた高さ位置に上昇させて配置しておく。
この状態で、制御部7は、上面ハイトゲージ82が測定したウェーハ100の裏面102の高さを記憶しておき、その裏面102に研削砥石77の下面が接触しない直近に高速で研削砥石77を含む研削機構70を-Z方向に研削送りした後、ウェーハ100を研削する所定の研削送り速度で研削砥石77を含む研削機構70を-Z方向に研削送りすることにより、ウェーハ100の裏面102を研削砥石77によって研削する。これにより、図3に示すように、ウェーハ100における第1トリミング部103の底部が薄くなってゆき、端材105が残存した状態となる。
そして、研削砥石77による研削がさらに進行すると、ウェーハ100と端材105とを接続している部分が薄くなり、研削砥石77の接触による衝撃で、その接続している部分に亀裂がはいり、図4に示すように、第1トリミング部103が裏面102に露出し、端材105が、たとえば円弧状の破片となってウェーハ100から分離されて取り除かれる。これにより、第1研削工程が完了する。
なお、第1研削工程では、制御部7は、第1研削工程の完了のタイミングを、たとえば、以下のように取得する。すなわち、制御部7は、予め取得しているサブストレート110の厚さ、研削前のウェーハ100の厚さ、および、第1トリミング部103の深さ等に基づいて、第1トリミング部103が裏面102に露出するような研削砥石77の高さ位置(目標位置)を、予め求めておく。また、制御部7は、研削砥石77を-Z方向に研削送りする際、図1に示した研削送り機構60のZ軸エンコーダ65により、研削砥石77の高さ位置を確認する。そして、制御部7は、研削砥石77の高さ位置が目標位置に到達したときに、第1トリミング部103が裏面102に露出したと判断して、第1研削工程が完了したことを認識する。
なお、制御部7は、上面ハイトゲージ82でウェーハ100の裏面102の高さの測定を実施し、裏面102の高さの変化量によって第1トリミング部103が裏面102に露出したと判断してもよい。
なお、ウェーハ100から分離された端材105は、チャックテーブル20の回転によって、チャックテーブル20の外に飛散する。
なお、制御部7は、上面ハイトゲージ82でウェーハ100の裏面102の高さの測定を実施し、裏面102の高さの変化量によって第1トリミング部103が裏面102に露出したと判断してもよい。
なお、ウェーハ100から分離された端材105は、チャックテーブル20の回転によって、チャックテーブル20の外に飛散する。
[第2研削工程]
制御部7は、第1研削工程の後、続いて第2研削工程を実施する。この第2研削工程では、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定と、上面ハイトゲージ82によるウェーハ100の裏面102の高さの測定と、算出部83による保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差の算出とを行いつつ、算出部83によって算出された値が、予め設定した所定の厚みになるまで、ウェーハ100の裏面102を研削する。
制御部7は、第1研削工程の後、続いて第2研削工程を実施する。この第2研削工程では、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定と、上面ハイトゲージ82によるウェーハ100の裏面102の高さの測定と、算出部83による保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差の算出とを行いつつ、算出部83によって算出された値が、予め設定した所定の厚みになるまで、ウェーハ100の裏面102を研削する。
具体的には、制御部7は、第1研削工程に引き続いて、研削砥石77を含む研削機構70を-Z方向に研削送りすることにより、ウェーハ100の裏面102を研削砥石77によって研削する。この際、制御部7は、図5に示すように、保持面ハイトゲージ81をチャックテーブル20における枠体23の枠体面24に接触させることにより、保持面22の高さ測定を実施する。さらに、制御部7は、上面ハイトゲージ82をウェーハ100の裏面102に接触させることにより、裏面102の高さ測定を実施する。そして、算出部83が、保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差を算出する。
ここで、本実施形態では、ウェーハ100は、サブストレート110を介してチャックテーブル20の保持面22に保持されている。したがって、算出部83は、保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差を、ウェーハ100の厚みとサブストレート110の厚みとの和として算出する。
そして、制御部7は、この算出部83によって算出された値、すなわち、ウェーハ100の厚みとサブストレート110の厚みとの和が、予め設定した所定の厚みになるまで、研削砥石77によるウェーハ100の裏面102の研削を実施する。
ここで、所定の厚みは、たとえば、予め認識されているサブストレート110の厚みと、ウェーハ100の目標厚みとの和である。したがって、制御部7は、ウェーハ100の厚みとサブストレート110の厚みとの和が所定の厚みとなるまで研削を実施することにより、ウェーハ100を、目標厚みに研削することができる。
以上のように、本実施形態では、第1研削工程において、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定を実施しない状態で、ウェーハ100の裏面102を研削して第1トリミング部103を裏面102に露出させ、ウェーハ100から分離された端材105が取り除かれる。
すなわち、本実施形態では、ウェーハ100から端材105が分離されるときに(図4参照)、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定が実施されておらず、保持面ハイトゲージ81が枠体面24から離れている。このため、回転する研削砥石77によって端材105が弾き飛ばされた場合でも、端材105が測定中の保持面ハイトゲージ81に衝突することを回避することができる。したがって、端材105の衝突によって、保持面ハイトゲージ81が保持面の高さを測定することが困難となったり、保持面ハイトゲージ81の測定精度が悪くなったりすることを防止できる。また、保持面ハイトゲージ81の破損を防止することができる。
なお、上述した実施形態では、研削対象のウェーハとして、表面101の外周縁に形成された段状に凹んだ第1トリミング部103を備えたウェーハ100を示している。これに関し、本実施形態において研削されるウェーハは、図6に示すようなウェーハ111であってもよい。
このウェーハ111は、ウェーハ100と同様に表面101および裏面102を有している。そして、ウェーハ111は、表面101側の外周部分に形成される裏面102に至らないリング状に凹んだトリミング部として、第1トリミング部103に代えて、図6に示すような第2トリミング部107を備えている。
この第2トリミング部107は、ウェーハ100における表面101の外周縁よりも内側に形成された、溝状に凹んだ部分である。
また、ウェーハ111では、その表面101に、ウェーハ100と略同径のテープ112が貼り合わせられている。ウェーハ100とテープ112とを一体の被加工物として取り扱うことで、たとえば、ウェーハ100の表面101に形成されているデバイスを保護することが可能である。
以下に、このような第2トリミング部107およびテープ112を備えたウェーハ111を研削する場合の研削方法について説明する。
[保持工程]
制御部7は、ウェーハ100を研削する場合と同様に、ウェーハ111をチャックテーブル20の保持面22によって保持して、研削機構70の下方となる+Y方向側の研削位置に、チャックテーブル20を含むウェーハ保持機構30を配置する。
制御部7は、ウェーハ100を研削する場合と同様に、ウェーハ111をチャックテーブル20の保持面22によって保持して、研削機構70の下方となる+Y方向側の研削位置に、チャックテーブル20を含むウェーハ保持機構30を配置する。
[第1研削工程]
次に、制御部7は、図6に矢印301および矢印302によって示すように、研削機構70の研削ホイール75を回転させるとともに、チャックテーブル20を回転させる。そして、制御部7は、研削送り機構60(図1参照)によって、研削砥石77を含む研削機構70を-Z方向に研削送りすることにより、研削砥石77によって、ウェーハ111の裏面102を研削する。
次に、制御部7は、図6に矢印301および矢印302によって示すように、研削機構70の研削ホイール75を回転させるとともに、チャックテーブル20を回転させる。そして、制御部7は、研削送り機構60(図1参照)によって、研削砥石77を含む研削機構70を-Z方向に研削送りすることにより、研削砥石77によって、ウェーハ111の裏面102を研削する。
この第1研削工程における研削においても、ウェーハ100に対する研削と同様に、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定、および、上面ハイトゲージ82によるウェーハ111の裏面102の高さ測定を実施しない状態で、ウェーハ111の裏面102を研削砥石77で研削して第2トリミング部107を裏面102に露出させ、ウェーハ111から分離された端材が取り除かれる。
すなわち、図6に示すように、制御部7は、保持面ハイトゲージ81を枠体面24およびウェーハ111から上方に十分に離れた高さ位置に配置するとともに、上面ハイトゲージ82をウェーハ111の裏面102から上方に十分に離れた高さ位置に配置した状態で、ウェーハ111の裏面102を研削砥石77によって研削する。これにより、図7に示すように、ウェーハ111における第2トリミング部107の底部が薄くなってゆき、第2トリミング部107よりも外側の部分である端材108が残存した状態となる。
そして、研削砥石77による研削がさらに進行すると、第2トリミング部107が裏面102に露出し、図8に示すように、端材108が、たとえば円弧状の破片となってウェーハ111から分離されて取り除かれる。
なお、制御部7は、上面ハイトゲージ82によるウェーハ111の裏面102の高さ測定を実施してもよい。制御部7は、上面ハイトゲージ82が測定した裏面102の高さの変化量によって、ウェーハ111から端材108が分離されたことを判断してもよい。
なお、制御部7は、上面ハイトゲージ82によるウェーハ111の裏面102の高さ測定を実施してもよい。制御部7は、上面ハイトゲージ82が測定した裏面102の高さの変化量によって、ウェーハ111から端材108が分離されたことを判断してもよい。
[第2研削工程]
続いて、制御部7は、ウェーハ100に対する研削と同様に、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定と、上面ハイトゲージ82によるウェーハ111の裏面102の高さの測定と、算出部83による保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差の算出とを行いつつ、算出部83によって算出された値が、予め設定した所定の厚みになるまで、ウェーハ111の裏面102を研削する。
続いて、制御部7は、ウェーハ100に対する研削と同様に、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定と、上面ハイトゲージ82によるウェーハ111の裏面102の高さの測定と、算出部83による保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差の算出とを行いつつ、算出部83によって算出された値が、予め設定した所定の厚みになるまで、ウェーハ111の裏面102を研削する。
すなわち、制御部7は、研削砥石77によるウェーハ111の裏面102の研削を継続しながら、図9に示すように、保持面ハイトゲージ81をチャックテーブル20における枠体23の枠体面24に接触させることにより、保持面22の高さ測定を実施する。さらに、制御部7は、上面ハイトゲージ82をウェーハ111の裏面102に接触させることにより、裏面102の高さ測定を実施する。そして、算出部83が、保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差を算出する。
ここで、本実施形態では、ウェーハ111は、テープ112を介してチャックテーブル20の保持面22に保持されている。したがって、算出部83は、保持面ハイトゲージ81の測定値と上面ハイトゲージ82の測定値との差を、ウェーハ111の厚みとテープ112の厚みとの和として算出する。
そして、制御部7は、この算出部83によって算出された値、すなわち、ウェーハ111の厚みとテープ112の厚みとの和が、予め設定した所定の厚みになるまで、研削砥石77によるウェーハ111の裏面102の研削を実施する。
ここで、所定の厚みは、たとえば、予め認識されているテープ112の厚みと、ウェーハ111の目標厚みとの和である。したがって、制御部7は、ウェーハ111の厚みとテープ112の厚みとの和が所定の厚みとなるまで研削を実施することにより、ウェーハ111を、目標厚みに研削することができる。
この場合でも、ウェーハ111から端材108が分離されるときに、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定が実施されておらず、保持面ハイトゲージ81が枠体面24から離れている。したがって、端材108が測定中の保持面ハイトゲージ81に衝突することを回避することができるので、端材108の衝突によって、保持面ハイトゲージ81が保持面の高さを測定することが困難となったり、保持面ハイトゲージ81の測定精度が悪くなったりすることを防止できる。また、保持面ハイトゲージ81の破損を防止することができる。
また、上述した実施形態では、第1研削工程において、保持面ハイトゲージ81による保持面22の高さ測定、および、上面ハイトゲージ82によるウェーハ100(ウェーハ111)の裏面102の高さ測定を実施しない状態で、裏面102を研削砥石77で研削している。これに関し、第1研削工程は、少なくとも保持面ハイトゲージ81で保持面22の高さを測定しない状態で実施されればよい。したがって、第1研削工程では、上面ハイトゲージ82による裏面102の高さ測定が実施されてもよい。
1:研削装置、7:制御部、10:第1の装置ベース、11:第2の装置ベース、
12:蛇腹カバー、13:開口部、15:コラム、20:チャックテーブル、
21:ポーラス部材、22:保持面、23:枠体、24:枠体面、
25:テーブル回転機構、26:テーブル支持機構、27:支持柱、
30:ウェーハ保持機構、39:カバー板、
40:Y軸方向移動機構、41:保持台、42:Y軸ガイドレール、43:Y軸ボールネジ、44:Y軸モータ、45:Y軸移動テーブル、
60:研削送り機構、61:Z軸ガイドレール、62:Z軸ボールネジ、
63:Z軸移動テーブル、64:Z軸モータ、65:Z軸エンコーダ、66:ホルダ、
70:研削機構、71:スピンドルハウジング、72:スピンドル、
73:スピンドルモータ、74:ホイールマウント、75:研削ホイール、
76:ホイール基台、77:研削砥石、80:厚み測定器、
81:保持面ハイトゲージ、82:上面ハイトゲージ、83:算出部、
100:ウェーハ、101:表面、102:裏面、103:第1トリミング部、
105:端材、107:第2トリミング部、108:端材、110:サブストレート、
111:ウェーハ、112:テープ、
152:仮置き機構、153:位置合わせ部材、154:仮置きテーブル、
155:ロボット、156:スピンナ洗浄機構、157:スピンナテーブル、
158:ノズル、160:第1のカセットステージ、161:第1のカセット、162:第2のカセットステージ、163:第2のカセット、
170:搬入機構、172:搬出機構
12:蛇腹カバー、13:開口部、15:コラム、20:チャックテーブル、
21:ポーラス部材、22:保持面、23:枠体、24:枠体面、
25:テーブル回転機構、26:テーブル支持機構、27:支持柱、
30:ウェーハ保持機構、39:カバー板、
40:Y軸方向移動機構、41:保持台、42:Y軸ガイドレール、43:Y軸ボールネジ、44:Y軸モータ、45:Y軸移動テーブル、
60:研削送り機構、61:Z軸ガイドレール、62:Z軸ボールネジ、
63:Z軸移動テーブル、64:Z軸モータ、65:Z軸エンコーダ、66:ホルダ、
70:研削機構、71:スピンドルハウジング、72:スピンドル、
73:スピンドルモータ、74:ホイールマウント、75:研削ホイール、
76:ホイール基台、77:研削砥石、80:厚み測定器、
81:保持面ハイトゲージ、82:上面ハイトゲージ、83:算出部、
100:ウェーハ、101:表面、102:裏面、103:第1トリミング部、
105:端材、107:第2トリミング部、108:端材、110:サブストレート、
111:ウェーハ、112:テープ、
152:仮置き機構、153:位置合わせ部材、154:仮置きテーブル、
155:ロボット、156:スピンナ洗浄機構、157:スピンナテーブル、
158:ノズル、160:第1のカセットステージ、161:第1のカセット、162:第2のカセットステージ、163:第2のカセット、
170:搬入機構、172:搬出機構
Claims (1)
- チャックテーブルの保持面に保持されたウェーハを、厚み測定器による測定を実施しながら研削砥石によって予め設定した所定の厚みになるまで研削するウェーハの研削方法であって、
ウェーハは、一方の面側の外周部分に、他方の面に至らないリング状に凹んだトリミング部を備え、
該厚み測定器は、該保持面を囲繞する枠体面に接触して該保持面の高さを測定する保持面ハイトゲージと、該保持面に保持されたウェーハの上面に接触してウェーハの上面高さを測定する上面ハイトゲージと、該保持面ハイトゲージの測定値と該上面ハイトゲージの測定値との差を算出する算出部と、を備え、
ウェーハの他方の面を上にして、該保持面でウェーハの一方の面側を保持する保持工程と、
少なくとも該保持面ハイトゲージで該保持面の高さを測定しない状態で、該ウェーハの他方の面を該研削砥石で研削して該トリミング部を該他方の面に露出させ、該ウェーハから分離された端材が取り除かれる第1研削工程と、
該第1研削工程の後、該保持面ハイトゲージによる該保持面の高さ測定と、該上面ハイトゲージによる該ウェーハの上面の高さの測定と、該算出部による算出とを行いつつ、該算出部によって算出された値が、予め設定した所定の厚みになるまで、該ウェーハの他方の面を研削する第2研削工程と、
を含む、ウェーハの研削方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021207420A JP2023092276A (ja) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | ウェーハの研削方法 |
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