JP2024024923A - ウェーハの研削方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウェーハの円形凹部の厚みを径方向に均一にすること。【解決手段】チャックテーブル10の保持面10aの半径部分に、保持面10aの半径以上の外径の保持面研削砥石23で保持面10aを研削するチャックテーブル研削工程と、ウェーハWを保持する保持工程と、ウェーハW34の半径よりも小さい外径のウェーハ研削砥石の下面の半円部分を、ウェーハWの中心Oを通るようにウェーハWの半径部分に接触させてウェーハWを研削する第1ウェーハ研削工程と、ウェーハWの中心Oを支点として、ウェーハ研削砥石34の半円部分がウェーハWに接触している領域におけるウェーハW34の外周側を、ウェーハ研削砥石34に近づける方向、遠ざける方向、或いは近づける方向と遠ざける方向に、チャックテーブル10とウェーハ研削砥石34とを相対的に傾けながら、ウェーハWの円形凹部W1の底面を研削する第2ウェーハ研削工程とを備える。【選択図】図9
Description
本発明は、保持面研削砥石によって研削されたチャックテーブルの保持面に保持されたウェーハをウェーハ研削砥石によって研削するウェーハの研削方法に関する。
電子機器に用いられるICやLSIなどの半導体デバイスの製造工程においては、半導体デバイスの小型化と軽量化のために、ウェーハの裏面が研削されて該ウェーハが所定の厚さまで薄肉化されている。特に近年、電子機器の薄型化や小型化などの要求に応えるため、半導体デバイスを薄く形成することが求められている。しかし、ウェーハの厚さを例えば50μm以下になるまで研削すると、該ウェーハの抗折強度が低下して破損し易くなり、その後の取り扱いが困難になるという問題がある。
そこで、例えば特許文献1,2には、ウェーハのデバイスが形成された領域の裏側のみを研削して中央部に円形凹部を形成し、この円形凹部の外周側に研削前と同じ厚さの環状凸部を補強部として残すことによって、研削後のウェーハの剛性を高める研削方法が提案されている。
上記研削方法を実施する際、チャックテーブルの保持面を保持面研削砥石で研削して該保持面を円錐状にしている。そして、この保持面に保持されたウェーハを、保持面研削砥石よりも径が小さくウェーハの半径よりも小さい直径のウェーハ研削砥石で研削して該ウェーハに円形凹部を形成している。この場合、保持面研削砥石とウェーハ研削砥石は、その下面の半円部分をチャックテーブルの保持面またはウェーハに接触させてこれらの保持面またはウェーハを研削している。
そのため、研削された保持面の半径部分の断面とウェーハの半径部分の断面は、円弧状になっていて保持面の円弧の中心とウェーハの円形凹部の円弧の中心とが一致せず、ウェーハの円形凹部の厚みが径方向に均一にならないという問題がある。
そこで、特許文献3には、平坦な保持面にウェーハを保持させ、ウェーハ研削砥石の下面全面をウェーハに接触させて該ウェーハに円形凹部を形成するようにした研削装置が提案されている。
しかしながら、特許文献3において提案された研削装置によれば、ウェーハ研削砥石の下面全面がウェーハに接触するため、該環状砥石から脱落した砥粒やウェーハの研削によって発生した研削屑が円形凹部と環状砥石との間から排出されにくく、これらの砥粒や研削屑が環状砥石の下面に付着し易い。このため、ウェーハの厚みが不均一になるという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ウェーハの中央部に形成された円形凹部の厚みを径方向に均一にすることができるウェーハの研削方法を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明は、ウェーハの一方の面側の中央部分を研削して円形凹部とその周囲の環状凸部とを形成するウェーハの研削方法であって、ウェーハを保持するチャックテーブルを回転させ、該チャックテーブルの保持面の半径部分に、該チャックテーブルの保持面の半径以上の外径の環状の保持面研削砥石の下面の半円部分を接触させて該チャックテーブルの保持面を研削するチャックテーブル研削工程と、該チャックテーブル研削工程において研削された該チャックテーブルの保持面でウェーハを保持する保持工程と、ウェーハの半径よりも小さい外径の環状のウェーハ研削砥石の下面の半円部分を、ウェーハの中心を通りウェーハの外周に至らないようにウェーハの半径部分に接触させて該ウェーハを研削し、ウェーハの中央部分に円形凹部を形成し、該円形凹部の径方向外側に環状凹部を形成する第1ウェーハ研削工程と、ウェーハの中心を支点として、該ウェーハ研削砥石の半円部分がウェーハに接触している領域におけるウェーハの外周側を、該ウェーハ研削砥石に近づける方向、または該ウェーハ研削砥石から遠ざける方向、或いは該ウェーハ研削砥石に近づける方向と該ウェーハ研削砥石から遠ざける方向に、該チャックテーブルと該ウェーハ研削砥石とを相対的に傾けながら、該第1ウェーハ研削工程でウェーハに形成した該円形凹部の底面を研削する第2ウェーハ研削工程と、を経てウェーハを研削することを特徴とする。
本発明に係るウェーハの研削方法によれば、チャックテーブル研削工程において用いられる保持面研削砥石の外径と第1及び第2ウェーハ研削工程において用いられるウェーハ研削砥石の外径とは、互いに異なっている。したがって、保持面研削砥石によって研削されるチャックテーブルの保持面の円弧とウェーハ研削砥石によって研削されるウェーハの円形凹部の底面の円弧とは、一致しないで互いに異なっている。また、第1及び第2ウェーハ切削工程においては、ウェーハ研削砥石の全面がウェーハに接触することなく、その下面の半円部分のみがウェーハの半径部分に部分的に接触するため、ウェーハ研削砥石から脱落した砥粒やウェーハの研削によって発生した研削屑が円形凹部とウェーハ研削砥石との間から排出され易くなる。このため、ウェーハの上面に形成された円形凹部の厚みが径方向に均一となる。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[研削装置の構成]
まず、本発明に係るウェーハの研削方法を実施するための研削装置1の構成を図1に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、図1に示す矢印方向をそれぞれX軸方向(左右方向)、Y軸方向(前後方向)、Z軸方向(上下方向)とする。
まず、本発明に係るウェーハの研削方法を実施するための研削装置1の構成を図1に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、図1に示す矢印方向をそれぞれX軸方向(左右方向)、Y軸方向(前後方向)、Z軸方向(上下方向)とする。
図1に示す研削装置1は、単結晶シリコンなどの円柱状のインゴットをスライスして得られる円板状のウェーハ(スライスウェーハ)W(図5参照)を研削加工する装置であって、回転可能な円盤状のターンテーブル2上に配置された3つのチャックテーブル10と、該チャックテーブル10の保持面10a(図3及び図4参照)を研削する保持面研削ユニット20と、チャックテーブル10上に保持されたウェーハWを研削するウェーハ研削ユニット30と、研削加工中のウェーハWの厚みを測定するウェーハ厚み測定器40と、研削後のウェーハWの上面(被研削面)を洗浄する洗浄ユニット50と、ウェーハWを搬送する搬送ユニット60を主要な構成要素として備えている。
以下、研削装置1の主要な構成要素であるチャックテーブル10、保持面研削ユニット20とウェーハ研削ユニット30、ウェーハ厚み測定器40、洗浄ユニット60及び搬送ユニット70の構成についてそれぞれ説明する。
(チャックテーブル)
3つのチャックテーブル10は、円板状の部材であって、垂直な中心軸回りに間欠的に回転するターンテーブル2上に周方向に等角度ピッチ(120°ピッチ)で配置されている。そして、これらのチャックテーブル10は、ターンテーブル2の間欠的な回転によって該ターンテーブル2のZ軸方向に垂直な軸中心回りに角度120°ずつ公転して保持面研削位置P1とウェーハ研削位置P2及びウェーハ搬出入位置P3の間を順次移動するとともに、不図示の回転駆動機構によって中心軸CL1(図3及び図4参照)を中心として所定の速度で自転する。
3つのチャックテーブル10は、円板状の部材であって、垂直な中心軸回りに間欠的に回転するターンテーブル2上に周方向に等角度ピッチ(120°ピッチ)で配置されている。そして、これらのチャックテーブル10は、ターンテーブル2の間欠的な回転によって該ターンテーブル2のZ軸方向に垂直な軸中心回りに角度120°ずつ公転して保持面研削位置P1とウェーハ研削位置P2及びウェーハ搬出入位置P3の間を順次移動するとともに、不図示の回転駆動機構によって中心軸CL1(図3及び図4参照)を中心として所定の速度で自転する。
また、各チャックテーブル10は、多孔質のセラミックなどで構成された円板状のポーラス部材10A(図2~図4参照)が中央部にそれぞれ組み込まれており、各ポーラス部材10Aの上面は、円板状のウェーハWを吸引保持する保持面10aを構成している。
(保持面研削ユニット及びウェーハ研削ユニット)
保持面研削ユニット20とウェーハ研削ユニット30は、Y軸方向(前後方向)に長い矩形ボックス状のベース100の+Y軸方向端部(後端部)にX軸方向(左右方向)に沿って垂直に配置されている。ここで、保持面研削ユニット20は、保持面研削位置P1に位置するチャックテーブル10の保持面10aを研削するユニットであり、ウェーハ研削ユニット30は、ウェーハ研削位置P2に位置するチャックテーブル10の保持面10aに保持されたウェーハWの上面(被研削面)を研削するユニットであって、両者の基本構成は同じである。
保持面研削ユニット20とウェーハ研削ユニット30は、Y軸方向(前後方向)に長い矩形ボックス状のベース100の+Y軸方向端部(後端部)にX軸方向(左右方向)に沿って垂直に配置されている。ここで、保持面研削ユニット20は、保持面研削位置P1に位置するチャックテーブル10の保持面10aを研削するユニットであり、ウェーハ研削ユニット30は、ウェーハ研削位置P2に位置するチャックテーブル10の保持面10aに保持されたウェーハWの上面(被研削面)を研削するユニットであって、両者の基本構成は同じである。
すなわち、保持面研削ユニット20は、ホルダ21に固定されたスピンドルモータ22と、該スピンドルモータ22によって回転駆動される垂直なスピンドル23と、該スピンドル23の下端に着脱可能に取り付けられた円環状の複数の保持面研削砥石24を備えている。
また、ウェーハ研削ユニット30も保持面研削ユニット20と同様に、ホルダ31に固定されたスピンドルモータ32と、該スピンドルモータ32によって回転駆動される垂直なスピンドル33と、該スピンドル33の下端に着脱可能に取り付けられた円環状の複数のウェーハ研削砥石34を備えている。
ところで、保持面研削ユニット20とウェーハ研削ユニット30は、ベース100の+Y軸方向端部(後端部)にX軸方向(左右方向)に沿って垂直に立設された一対のブロック状のコラム101の各-Y軸方向端面(前面)にそれぞれ設けられた昇降機構3によってそれぞれ昇降可能に支持されている。ここで、両昇降機構3の構成は同じであるため、以下、対応する構成要素には同一符号を付して説明する。
各昇降機構3は、保持面研削ユニット20とウェーハ研削ユニット30をそれぞれZ軸方向(上下方向)に沿って昇降動させるものであって、矩形プレート状の昇降板4と、該昇降板4の昇降動をガイドするための左右一対のガイドレール5をそれぞれ備えている。ここで、各昇降板4には、保持面研削ユニット20とウェーハ研削ユニット30がそれぞれ取り付けられている。また、左右一対のガイドレール5は、コラム101の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。
そして、左右一対のガイドレール5の間には、回転可能なボールネジ軸6がZ軸方向(上下方向)に沿って垂直に立設されており、該ボールネジ軸6の上端は、駆動源である正逆転可能な電動モータ7に連結されている。また、ボールネジ軸6の下端は、不図示の軸受によってコラム101に回転可能に支持されており、このボールネジ軸6には、昇降板4の背面に後方(+Y軸方向)に向かって水平に突設された不図示のナット部材が螺合している。
したがって、以上のように構成された各昇降機構3の電動モータ7をそれぞれ起動して各ボールネジ軸6を正逆転させると、各ボールネジ軸6に螺合する不図示のナット部材が突設された各昇降板4が左右一対のガイドレール5に沿ってそれぞれ昇降するため、該昇降板4に取り付けられた保持面研削ユニット20とウェーハ研削ユニット30もそれぞれZ軸方向(上下方向)に沿って互いに独立して昇降動する。
(ウェーハ厚み測定器)
ウェーハ厚み測定器40は、研削加工中のウェーハWの厚みを測定するものであって、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの上面に接触する第1接触子41とチャックテーブル10の外周部上面に接触する第2接触子42を備えている。したがって、このウェーハ厚み測定器40は、第1接触子41によって検出されるウェーハWの上面高さから第2接触子42によって検出されるチャックテーブル10の上面高さを差し引くことによって、ウェーハWの厚みを測定することができる。なお、ウェーハ厚み測定器40は、非接触の厚み測定器でもよい。非接触の厚み測定器としては、ウェーハの上方からウェーハに対して透過性を有する波長の光を投光させウェーハの上面で反射した反射光とウェーハの下面で反射した反射光とを受光して、その光路差からウェーハの厚みを測定する分光干渉厚み測定器、または、ウェーハの上方からウェーハに超音波振動を発振してウェーハの下面で反射し上面を抜けた超音波振動と、ウェーハの下面で反射し上面で反射し再び下面で反射した超音波振動とを受振して、その時間差によってウェーハの厚みを測定する超音波振動厚み測定器などがある。
ウェーハ厚み測定器40は、研削加工中のウェーハWの厚みを測定するものであって、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの上面に接触する第1接触子41とチャックテーブル10の外周部上面に接触する第2接触子42を備えている。したがって、このウェーハ厚み測定器40は、第1接触子41によって検出されるウェーハWの上面高さから第2接触子42によって検出されるチャックテーブル10の上面高さを差し引くことによって、ウェーハWの厚みを測定することができる。なお、ウェーハ厚み測定器40は、非接触の厚み測定器でもよい。非接触の厚み測定器としては、ウェーハの上方からウェーハに対して透過性を有する波長の光を投光させウェーハの上面で反射した反射光とウェーハの下面で反射した反射光とを受光して、その光路差からウェーハの厚みを測定する分光干渉厚み測定器、または、ウェーハの上方からウェーハに超音波振動を発振してウェーハの下面で反射し上面を抜けた超音波振動と、ウェーハの下面で反射し上面で反射し再び下面で反射した超音波振動とを受振して、その時間差によってウェーハの厚みを測定する超音波振動厚み測定器などがある。
(洗浄ユニット)
洗浄ユニット50は、ウェーハ研削ユニット30によって研削されたウェーハWを洗浄してその被研削面(上面)に付着した研削屑などを除去するものであって、研削加工後のウェーハWを保持して回転するスピンナテーブル51と、ウェーハWの被研削面に向けて洗浄水(純水)を噴射する洗浄水ノズル52を含んで構成されている。
洗浄ユニット50は、ウェーハ研削ユニット30によって研削されたウェーハWを洗浄してその被研削面(上面)に付着した研削屑などを除去するものであって、研削加工後のウェーハWを保持して回転するスピンナテーブル51と、ウェーハWの被研削面に向けて洗浄水(純水)を噴射する洗浄水ノズル52を含んで構成されている。
(搬送ユニット)
本実施の形態に係る研削装置1においては、図1に示すように、ベース100の前端側(-Y軸方向端部)には、研削加工前の複数のウェーハWを収納するカセット201と、研削加工後のウェーハWを収納するカセット202が配置されている。ここで、搬送ユニット60は、カセット201に対してウェーハWを出し入れするとともに、カセット201から取り出したウェーハWを位置合わせテーブル102へと搬送する搬出入手段61と、位置合わせテーブル102において位置合わせされたウェーハWをウェーハ搬出入位置P3において待機するチャックテーブル10へと搬送する第1搬送手段62と、ウェーハ研削ユニット30によって研削されたウェーハWをウェーハ研削位置P2に位置するチャックテーブル10から受け取ってこれを洗浄ユニット50へと搬送する第2搬送手段63を備えている。
本実施の形態に係る研削装置1においては、図1に示すように、ベース100の前端側(-Y軸方向端部)には、研削加工前の複数のウェーハWを収納するカセット201と、研削加工後のウェーハWを収納するカセット202が配置されている。ここで、搬送ユニット60は、カセット201に対してウェーハWを出し入れするとともに、カセット201から取り出したウェーハWを位置合わせテーブル102へと搬送する搬出入手段61と、位置合わせテーブル102において位置合わせされたウェーハWをウェーハ搬出入位置P3において待機するチャックテーブル10へと搬送する第1搬送手段62と、ウェーハ研削ユニット30によって研削されたウェーハWをウェーハ研削位置P2に位置するチャックテーブル10から受け取ってこれを洗浄ユニット50へと搬送する第2搬送手段63を備えている。
[ウェーハの研削方法]
次に、以上のように構成された研削装置1によるウェーハWの研削方法について説明する。
次に、以上のように構成された研削装置1によるウェーハWの研削方法について説明する。
本発明に係るウェーハの研削方法は、1)チャックテーブル研削工程と、2)保持工程と、3)第1ウェーハ研削工程と、4)第2ウェーハ研削工程を順次経てウェーハWを所定の厚みに研削する方法である。以下、各工程についてそれぞれ説明する。
1) チャックテーブル研削工程:
チャックテーブル研削工程は、チャックテーブル10の保持面10aを図1に示す保持面研削ユニット20の保持面研削砥石24で研削して該保持面10aを円錐状に成形する工程である。
チャックテーブル研削工程は、チャックテーブル10の保持面10aを図1に示す保持面研削ユニット20の保持面研削砥石24で研削して該保持面10aを円錐状に成形する工程である。
具体的には、図2~図4に示すように、チャックテーブル10は、その回転中心軸CL1が垂直に配された保持面研削砥石24の回転中心軸CL2に対してY-Y平面において図3に示す角度αだけ傾斜し、X-X平面において図4に示す角度βだけ傾斜するように傾けた状態で不図示の回転駆動機構によって回転中心軸CL1を中心として図示矢印方向に所定の速度で回転される。そして、図2に示すように、チャックテーブル10の保持面10aの半径部分に、該チャックテーブル10の保持面10aの半径r1以上の外径φD1(≧r1)の環状の保持面研削砥石24の下面の半円部分を接触させ、保持面研削ユニット20のスピンドルモータ22を駆動して保持面研削砥石24を図示矢印方向に所定の速度で回転させ、昇降機構3によって保持面研削砥石24を所定量(研削代)だけ下降させてチャックテーブル10の保持面10aを研削する。このときの保持面研削砥石24の保持面10aに対する研削領域R1は、図2に太線にて示す円弧部分となる。
以上のように、チャックテーブル10を、回転中心軸CL1を中心として回転させながら、垂直な回転中心軸CL2を中心として回転する保持面研削砥石24によってチャックテーブル10の保持面10aを研削することによって、該チャックテーブル10の保持面10aが図3及び図4に示すように円錐状に成形される。
2)保持工程:
保持工程は、チャックテーブル研削工程において研削されたチャックテーブル10の保持面10aでウェーハWを保持する工程であって、この保持工程においては、図1に示すターンテーブル2が図示矢印方向に回転し、保持面10aが研削されたチャックテーブル10がウェーハ搬出入位置P2へと移動する。
保持工程は、チャックテーブル研削工程において研削されたチャックテーブル10の保持面10aでウェーハWを保持する工程であって、この保持工程においては、図1に示すターンテーブル2が図示矢印方向に回転し、保持面10aが研削されたチャックテーブル10がウェーハ搬出入位置P2へと移動する。
他方、搬出入手段61によってカセット201から取り出されたウェーハWは、位置合わせテーブル102へと搬送されて位置合わせされ、この位置合わせされたウェーハWは、第1搬送手段62によってウェーハ搬出入位置P3にて待機するチャックテーブル10へと搬送され、図5に示すように、チャックテーブル10の保持面10a上に載置される。
すると、チャックテーブル10のポーラス部材10Aが不図示の吸引源に接続され、該ポーラス部材10Aが吸引源によって真空引きされるため、チャックテーブル10の保持面10aに負圧が発生する。したがって、保持面10a上に載置されたウェーハWが負圧によって保持面10a上に吸引保持され、該ウェーハWは、チャックテーブル10の円錐状の保持面10aの形状に沿って密着する。
上述のように、チャックテーブル10の保持面10a上にウェーハWが吸引保持されると、図1に示すターンテーブル2が回転し、ウェーハWを保持したチャックテーブル10は、ウェーハ搬出入位置P3からウェーハ研削位置P2へと移動し、ウェーハ研削ユニット30による第1ウェーハ研削工程と第2ウェーハ研削工程が実施される。
3)第1ウェーハ研削工程:
第1ウェーハ研削工程は、図6~図8に示すように、ウェーハ研削ユニット30の回転するウェーハ研削砥石34によってウェーハWの上面を研削して該上面中央部に円形凹部W1を形成するとともに、この円形凹部W1の周囲(径方向外側)のウェーハWの外周部に環状凸部W2を形成する工程である。
第1ウェーハ研削工程は、図6~図8に示すように、ウェーハ研削ユニット30の回転するウェーハ研削砥石34によってウェーハWの上面を研削して該上面中央部に円形凹部W1を形成するとともに、この円形凹部W1の周囲(径方向外側)のウェーハWの外周部に環状凸部W2を形成する工程である。
すなわち、この第1ウェーハ研削工程においては、図1に示す保持面研削位置P1において保持面10aが研削されたチャックテーブル10は、不図示の回転駆動機構によってターンテーブル2が図1の矢印方向に120°だけ回転すると、前述のように、ウェーハ研削位置P2へと移動する。このウェーハ研削位置P2においては、チャックテーブル10とこれに保持されたウェーハWがウェーハ研削ユニット30のウェーハ研削砥石34の下方に位置づけられるが、このウェーハ研削位置P2へと移動したチャックテーブル10の傾きは、前記保持面研削工程において設定された傾きに保持されている。
そして、この第1ウェーハ研削工程においては、図6に示すように、ウェーハWの半径r2よりも小さい外径φD2の環状のウェーハ研削砥石34の下面の半円部分を、ウェーハの中心Oを通りウェーハWの外周に至らないようにウェーハWの半径部分に接触させて該ウェーハWが研削される。
すなわち、ウェーハ研削砥石34の外径(外接円の直径)φD2は、ウェーハWの半径r2よりも小さく(φD2<r2)、該ウェーハ研削砥石34は、その外接円がウェーハWの中心Oを通るように位置決めされている。この状態で、チャックテーブル10とこれに保持されたウェーハWを不図示の回転駆動機構によって回転中心軸CL1を中心として図示矢印方向に所定の速度で回転駆動するとともに、ウェーハ研削ユニット30のスピンドルモータ32を起動してウェーハ研削砥石34を垂直な回転中心軸CL2を中心として図示矢印方向に所定の速度で回転駆動する。
そして、昇降機構3によってウェーハ研削砥石34を所定量(研削代)だけ下降させてウェーハWの上面を該ウェーハ研削砥石34によって研削する。このときのウェー研削砥石34のウェーハWに対する研削領域R2は、図6に太線にて示す半円部分となる。
上述のように、チャックテーブル10を回転させながら、これに保持されたウェーハWを回転するウェーハ回転砥石34によって研削すると、図7及び図8に示すように、ウェーハWの上面中央部に円形凹部W1が形成され、この円形凹部W1の周囲のウェーハWの外周部に所定幅の環状凸部W2が形成される。
4)第2ウェーハ研削工程:
第2ウェーハ研削工程は、図9~図11に示すように、第1ウェーハ研削工程においてウェーハWの上面中央部に形成された円形凹部W1の底面をウェーハ研削ユニット30によって研削する工程である。この第2ウェーハ研削工程においては、第1ウェーハ研削工程において用いられたものと同じウェーハ研削砥石34を用いてウェーハWの上面中央部に形成された円形凹部W1の底面が研削されるが、ウェーハWの中心Oを支点として、ウェーハ研削砥石34の半円部分がウェーハWに接触している領域におけるウェーハWの外周側を、該ウェーハ研削砥石34に近づける方向、またはウェーハ研削砥石34から遠ざける方向、或いはウェーハ研削砥石34に近づける方向とウェーハ研削砥石34から遠ざける方向にチャックテーブル10とウェーハ研削砥石34とを相対的に傾けながら、ウェーハWの円形凹部W1の底面がウェーハ研削砥石34によって研削される。なお、このときのウェー研削砥石34のウェーハWの円形凹部W1に対する研削領域R2は、図9に太線にて示す半円部分となる。
第2ウェーハ研削工程は、図9~図11に示すように、第1ウェーハ研削工程においてウェーハWの上面中央部に形成された円形凹部W1の底面をウェーハ研削ユニット30によって研削する工程である。この第2ウェーハ研削工程においては、第1ウェーハ研削工程において用いられたものと同じウェーハ研削砥石34を用いてウェーハWの上面中央部に形成された円形凹部W1の底面が研削されるが、ウェーハWの中心Oを支点として、ウェーハ研削砥石34の半円部分がウェーハWに接触している領域におけるウェーハWの外周側を、該ウェーハ研削砥石34に近づける方向、またはウェーハ研削砥石34から遠ざける方向、或いはウェーハ研削砥石34に近づける方向とウェーハ研削砥石34から遠ざける方向にチャックテーブル10とウェーハ研削砥石34とを相対的に傾けながら、ウェーハWの円形凹部W1の底面がウェーハ研削砥石34によって研削される。なお、このときのウェー研削砥石34のウェーハWの円形凹部W1に対する研削領域R2は、図9に太線にて示す半円部分となる。
以上のように、1)チャックテーブル研削工程と、2)保持工程と、3)第1ウェーハ研削工程及び4)第2ウェーハ研削工程を経てウェーハWの上面が研削されるが、チャックテーブル研削工程において用いられる保持面研削砥石24の外径φD1と第1及び第2ウェーハ研削工程において用いられるウェーハ研削砥石34の外径φD2とは互いに異なっている。例えば、ウェーハWの外径がφ200mmである場合、保持面研削砥石24の外径φD1は、φ120mm、ウェーハ研削砥石34の外径φD2は、φ97mmである。したがって、保持面研削砥石24によって研削されるチャックテーブル10の保持面10aの円弧とウェーハ研削砥石34によって研削されるウェーハWの円形凹部W1の底面の円弧とは、一致しないで互いに異なっている。
また、第1及び第2ウェーハ研削工程においては、ウェーハ研削砥石34の全面がウェーハWに接触することなく、その下面の半円部分のみがウェーハWの半径部分に部分的に接触するため、ウェーハ研削砥石34から脱落した砥粒やウェーハWの研削によって発生した研削屑がウェーハWの円形凹部W1とウェーハ研削砥石34との間から排出され易くなる。
したがって、本発明に係るウェーハWの研削方法によれば、図12(a),(b)に示すように、第1ウェーハ研削工程においてウェーハWの上面に形成された円形凹部W1の底面(図12(a),(b)に実線にて示す)が第2ウェーハ研削工程において研削されることによって、該円形凹部W1の底面の厚みが図12(a),(b)に破線にて示すように径方向に均一になるという効果が得られる。
ウェーハ研削ユニット30における第1及び第2ウェーハ研削工程によってウェーハWの研削が終了すると、図1に示すターンテーブル2が図示矢印方向に回転し、チャックテーブル10とこれに保持されたウェーハWがウェーハ研削位置P2からウェーハ搬出入位置P3へと移動する。そして、ウェーハ搬出入位置P3に移動したウェーハWは、第2搬送手段63によって保持されてチャックテーブル10から洗浄ユニット50へと搬送される。
洗浄ユニット50においては、ウェーハWがスピンナテーブル51によって吸引保持され、スピンナテーブル51とウェーハWが不図示の回転駆動機構によって所定の速度で回転駆動されるとともに、洗浄水ノズル52からウェーハWの上面(被研削面)に向かって洗浄水が噴射される。すると、ウェーハWの上面に付着していた研削屑などの異物が除去されて該ウェーハWの上面が洗浄される。
上述のように、洗浄ユニット50によって上面が洗浄されたウェーハWは、搬出入手段61によって保持されてカセット202へと搬送され、該カセット202に収納されることによって、1枚のウェーハWに対する一連の研削加工が終了する。
なお、以上の実施の形態では、チャックテーブル10を保持面研削砥石24とウェーハ研削砥石34に対して傾ける構成を採用したが、これとは逆に保持面研削砥石24とウェーハ研削砥石34をチャックテーブル10に対して傾ける構成を採用してもよい。
また、第1研削工程で研削したウェーハWの円形凹部W1の底面の半径部分の厚みを、非接触厚み測定器を用いて測定して、その測定した値を基に、その測定した値が均一な厚みになるように第2研削工程を実施するようにしてよい。
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
1:研削装置、2:ターンテーブル、3:昇降機構、4:昇降板、5:ガイドレール、
6:ボールネジ軸、7:電動モータ、10:チャックテーブル、
10A:ポーラス部材、10a:保持面、20:保持面研削ユニット、21:ホルダ、
22:スピンドルモータ、23:スピンドル、24:保持面研削砥石、
30:ウェーハ研削ユニット、31:ホルダ、32:スピンドルモータ、
33:スピンドル、34:ウェーハ研削砥石、40:ウェーハ厚み測定器、
41:第1接触子、42:第2接触子、50:洗浄ユニット、
51:スピンナテーブル、52:洗浄水ノズル、60:搬送ユニット、
61:搬出入手段、62:第1搬送手段、63:第2搬送手段、100:ベース、
101:コラム、 102:位置合わせテーブル、201,201:カセット、
CL1:チャックテーブルの回転中心軸、CL2:保持面研削砥石の回転中心軸、
φD1:保持面研削砥石の外径、φD2:ウェーハ研削砥石の外径、
O:ウェーハの中心、P1:保持面研削位置、P2:ウェーハ研削位置、
P3:ウェーハ搬出入位置、 R1:保持面研削砥石の研削領域、
R2:ウェーハ研削砥石の研削領域、r1:保持面の半径、r2:ウェーハの半径、
W:ウェーハ、W1:円形凹部、W2:環状凸部、
α:チャックテーブルのY-Y平面内での傾き、
β:チャックテーブルのX-X平面内での傾き
6:ボールネジ軸、7:電動モータ、10:チャックテーブル、
10A:ポーラス部材、10a:保持面、20:保持面研削ユニット、21:ホルダ、
22:スピンドルモータ、23:スピンドル、24:保持面研削砥石、
30:ウェーハ研削ユニット、31:ホルダ、32:スピンドルモータ、
33:スピンドル、34:ウェーハ研削砥石、40:ウェーハ厚み測定器、
41:第1接触子、42:第2接触子、50:洗浄ユニット、
51:スピンナテーブル、52:洗浄水ノズル、60:搬送ユニット、
61:搬出入手段、62:第1搬送手段、63:第2搬送手段、100:ベース、
101:コラム、 102:位置合わせテーブル、201,201:カセット、
CL1:チャックテーブルの回転中心軸、CL2:保持面研削砥石の回転中心軸、
φD1:保持面研削砥石の外径、φD2:ウェーハ研削砥石の外径、
O:ウェーハの中心、P1:保持面研削位置、P2:ウェーハ研削位置、
P3:ウェーハ搬出入位置、 R1:保持面研削砥石の研削領域、
R2:ウェーハ研削砥石の研削領域、r1:保持面の半径、r2:ウェーハの半径、
W:ウェーハ、W1:円形凹部、W2:環状凸部、
α:チャックテーブルのY-Y平面内での傾き、
β:チャックテーブルのX-X平面内での傾き
Claims (2)
- ウェーハの一方の面側の中央部分を研削して円形凹部とその周囲の環状凸部とを形成するウェーハの研削方法であって、
ウェーハを保持するチャックテーブルを回転させ、該チャックテーブルの保持面の半径部分に、該チャックテーブルの保持面の半径以上の外径の環状の保持面研削砥石の下面の半円部分を接触させて該チャックテーブルの保持面を研削するチャックテーブル研削工程と、
該チャックテーブル研削工程において研削された該チャックテーブルの保持面でウェーハを保持する保持工程と、
ウェーハの半径よりも小さい外径の環状のウェーハ研削砥石の下面の半円部分を、ウェーハの中心を通りウェーハの外周に至らないようにウェーハの半径部分に接触させて該ウェーハを研削し、ウェーハの中央部分に円形凹部を形成し、該円形凹部の径方向外側に環状凹部を形成する第1ウェーハ研削工程と、
ウェーハの中心を支点として、該ウェーハ研削砥石の半円部分がウェーハに接触している領域におけるウェーハの外周側を、該ウェーハ研削砥石に近づける方向、または該ウェーハ研削砥石から遠ざける方向、或いは該ウェーハ研削砥石に近づける方向と該ウェーハ研削砥石から遠ざける方向に、該チャックテーブルと該ウェーハ研削砥石とを相対的に傾けながら、該第1ウェーハ研削工程でウェーハに形成した該円形凹部の底面を研削する第2ウェーハ研削工程と、
を経てウェーハを研削する、ウェーハの研削方法。 - 該チャックテーブルと該ウェーハ研削砥石とを水平方向と鉛直方向に相対的に移動させつつ、該第2ウェーハ研削工程を実施する、請求項1記載のウェーハの研削方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022127915A JP2024024923A (ja) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | ウェーハの研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024024923A true JP2024024923A (ja) | 2024-02-26 |
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Family Applications (1)
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JP2022127915A Pending JP2024024923A (ja) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | ウェーハの研削方法 |
Country Status (1)
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-
2022
- 2022-08-10 JP JP2022127915A patent/JP2024024923A/ja active Pending
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