JP5036426B2 - Grinding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を研削する研削装置に関する。 The present invention relates to a grinding apparatus for grinding a workpiece such as a semiconductor wafer.
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、IC、LSI等のデバイス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さに形成されている。半導体ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブル上に保持されたウエーハを研削する研削ホイールを備えた研削ユニットと、該研削ユニットをチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に研削送りする研削送り機構を具備している。例えば、特許文献1参照)
このような研削装置においては、チャックテーブルに保持されたウエーハの厚みが所定の厚みに達するまでは研削送り機構を作動して研削ユニットを例えば1μm/秒の移動速度で研削送りし、ウエーハの厚みが所定の厚みに達したら研削送り機構の作動を停止した状態で所定時間研削作業を行う所謂スパークアウト研削を実施する。そして、スパークアウト研削を所定時間実施したならば、研削送り機構を作動して研削ユニットを例えば0.3μm/秒のエスケープ速度で後退させる(チャックテーブルに保持された被加工物から離反させる)所謂エスケープ作動を所定時間実施した後、研削ユニットを例えば10mm/秒の退避速度で後退させる。 In such a grinding apparatus, until the thickness of the wafer held on the chuck table reaches a predetermined thickness, the grinding feed mechanism is operated to feed the grinding unit at a moving speed of, for example, 1 μm / second. When a predetermined thickness is reached, so-called spark-out grinding is performed in which the grinding operation is stopped for a predetermined time while the operation of the grinding feed mechanism is stopped. When the spark-out grinding is performed for a predetermined time, the grinding feed mechanism is operated to retract the grinding unit at an escape speed of, for example, 0.3 μm / second (so as to be separated from the workpiece held on the chuck table). After performing the escape operation for a predetermined time, the grinding unit is retracted at a retracting speed of 10 mm / second, for example.
ここで、上記エスケープ作動時間について、図4を参照して説明する。
図4は、スパークアウト研削を実施した後のエスケープ作動において研削負荷が零(0)の状態になるまでに要する時間を計測した実験結果であり、横軸はスパークアウト研削が終了してからの時間(秒)、縦軸は研削ユニットの研削ホイールを回転駆動するための電動モータに印加する電力の負荷電流値(A)を示す。なお、研削負荷が零(0)の状態における電動モータに印加する電力の負荷電流値(A)は、8Aであった。
Here, the escape operation time will be described with reference to FIG.
Fig. 4 shows the experimental results of measuring the time required for the grinding load to reach zero (0) in the escape operation after spark-out grinding. The horizontal axis indicates the time after the spark-out grinding is completed. The time (second) and the vertical axis indicate the load current value (A) of the power applied to the electric motor for rotationally driving the grinding wheel of the grinding unit. The load current value (A) of the electric power applied to the electric motor when the grinding load was zero (0) was 8A.
図4においてW1およびW2に示すように、スパークアウト研削を実施した後に研削ユニットを0.3μm/秒のエスケープ速度で後退させるエスケープ作動を実施することにより、研削負荷が減少するために電動モータに印加する電力の負荷電流値(A)は漸次減少する。被加工物がシリコンウエーハの場合、図4においてW1で示すように30秒程度で研削付加が零(0)に達するものが90%以上あり、図4においてW2で示すように研削付加が零(0)に達するまでに60秒程度要するものは10%以下である。しかるに、研削加工において仕上がり精度を確保するためには研削付加が零(0)になるまで実施する必要があり、このため研削付加が零(0)に達するまでに要する最も長い時間を基準としてエスケープ作動時間を設定している。 As shown by W1 and W2 in FIG. 4, by performing an escape operation to retract the grinding unit at an escape speed of 0.3 μm / sec after performing the spark-out grinding, the grinding load is reduced. The load current value (A) of the applied power gradually decreases. When the workpiece is a silicon wafer, 90% or more of the grinding load reaches zero (0) in about 30 seconds as indicated by W1 in FIG. 4, and the grinding load is zero (as indicated by W2 in FIG. 4). What takes about 60 seconds to reach 0) is 10% or less. However, in order to ensure finishing accuracy in grinding, it is necessary to carry out until grinding addition becomes zero (0). For this reason, the escape is performed based on the longest time required for grinding addition to reach zero (0). The operating time is set.
而して、エスケープ作動時間を研削付加が零(0)に達するまでに要する最も長い時間を基準として設定すると、90%以上のウエーハは30秒程度で研削付加が零(0)に達しているにもかかわらず、所謂エスケープ作動を実施することができないため、生産性が悪いという問題がある。 Thus, if the escape operation time is set based on the longest time required for grinding addition to reach zero (0), 90% or more of the wafers reach zero (0) in about 30 seconds. Nevertheless, since the so-called escape operation cannot be performed, there is a problem that productivity is poor.
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、仕上がり精度を確保しつつ生産性を向上することができる研削装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and a main technical problem thereof is to provide a grinding apparatus capable of improving productivity while ensuring finishing accuracy.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削ユニットと、該研削ユニットをチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向に研削送りする研削送り機構と、該研削送り機構を制御する制御手段と、を具備する研削装置において、
該チャックテーブルに保持された被加工物の厚みを検出し検出信号を該制御手段に送る厚み検出手段と、該研削ユニットによる研削付加を検出し検出信号を該制御手段に送る研削負荷検出手段を具備し、
該制御手段は、厚み検出手段からの検出信号に基いて被加工物の厚みが所定の厚みに達したら該研削送り機構による研削送りを停止して所定時間スパークアウト研削を実行し、該所定時間が経過したら該研削ユニットをエスケープ速度で該チャックテーブルに保持された被加工物から後退させるように該研削送り機構を制御し、該研削負荷検出手段からの検出信号に基いて研削負荷が零(0)に達したら該研削ユニットを該エスケープ速度より速い退避速度で該チャックテーブルに保持された被加工物から後退させるように該研削送り機構を制御する、
ことを特徴とする研削装置が提供される。
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a grinding unit for grinding the workpiece held on the chuck table, and the grinding unit In a grinding apparatus comprising a grinding feed mechanism for grinding and feeding in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table, and a control means for controlling the grinding feed mechanism,
Thickness detecting means for detecting the thickness of the workpiece held on the chuck table and sending a detection signal to the control means; and a grinding load detecting means for detecting addition of grinding by the grinding unit and sending the detection signal to the control means Equipped,
When the thickness of the workpiece reaches a predetermined thickness based on a detection signal from the thickness detection means, the control means stops the grinding feed by the grinding feed mechanism and executes spark-out grinding for a predetermined time. Is passed, the grinding feed mechanism is controlled so that the grinding unit is retracted from the workpiece held on the chuck table at an escape speed, and the grinding load is zero based on the detection signal from the grinding load detection means ( 0), the grinding feed mechanism is controlled so that the grinding unit is retracted from the workpiece held on the chuck table at a retreat speed faster than the escape speed.
A grinding device is provided.
上記研削ユニットは該チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削ホイールと該研削ホイールを回転駆動する電動モータを具備しており、上記研削負荷検出手段は該電動モータに印加する電力の負荷電流を検出する電流計からなっている。 The grinding unit includes a grinding wheel that grinds a workpiece held on the chuck table, and an electric motor that rotationally drives the grinding wheel, and the grinding load detection means is a load of electric power applied to the electric motor. It consists of an ammeter that detects current.
本発明による研削装置においては、厚み検出手段からの検出信号に基いて被加工物の厚みが所定の厚みに達したら該研削送り機構による研削送りを停止して所定時間スパークアウト研削を実行し、該所定時間が経過したら該研削ユニットをエスケープ速度で該研削ユニットを該チャックテーブルに保持された被加工物から後退させるように該研削送り機構を制御し、該研削負荷検出手段からの検出信号に基いて研削負荷が零(0)に達したら該研削ユニットを該エスケープ速度より速い退避速度で該研削ユニットを該チャックテーブルに保持された被加工物から後退させるように該研削送り機構を制御するので、被加工物の個性に対応してエスケープ作動時間が決まる。従って、品質にバラツキが生ずることなく生産性を向上することができる。 In the grinding apparatus according to the present invention, when the thickness of the workpiece reaches a predetermined thickness based on a detection signal from the thickness detection means, the grinding feed by the grinding feed mechanism is stopped and spark-out grinding is performed for a predetermined time, When the predetermined time has elapsed, the grinding feed mechanism is controlled so that the grinding unit is retracted from the workpiece held on the chuck table at an escape speed, and a detection signal from the grinding load detecting means is used. When the grinding load reaches zero (0), the grinding feed mechanism is controlled to retract the grinding unit from the workpiece held on the chuck table at a retreat speed faster than the escape speed. Therefore, the escape operation time is determined according to the individuality of the workpiece. Accordingly, productivity can be improved without causing variations in quality.
以下、本発明に従って構成された研削装置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。 Preferred embodiments of a grinding apparatus constructed according to the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、本発明に従って構成された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の内側面には、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には荒研削手段としての荒研削ユニット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。
FIG. 1 shows a perspective view of a grinding apparatus constructed in accordance with the present invention.
The grinding device in the illustrated embodiment includes a
荒研削ユニット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に装着された荒研削ホイール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を矢印32aで示す方向に回転せしめる電動モータ34(M1)と、ユニットハウジング31を装着した移動基台35とを具備している。荒研削ホイール33は、周知のように環状の砥石基台と、該砥石基台の下面に装着された複数の砥石セグメントとによって構成されており、砥石基台が上記ホイールマウント32に締結ボルトネジ331によって取付けられる。移動基台35には被案内レール351、351が設けられており、この被案内レール351、351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、荒研削ユニット3が上下方向に移動可能に支持される。図示の実施形態における研削装置は、荒研削ユニット3の移動基台35を案内レール22、22に沿って移動する研削送りする研削送り機構36を具備している。研削送り機構36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361と、該雄ねじロッド361を回転駆動するためのパルスモータ362(PM1)と、上記移動基台35に装着され雄ねじロッド361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362(PM1)によって雄ねじロッド361を正転および逆転駆動することにより、荒研削ユニット3を上下方向(後述するチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向)に移動せしめる。
The
上記仕上げ研削ユニット4も上記荒研削ユニット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を矢印42aで示す方向に回転せしめる電動モータ44(M2)と、ユニットハウジング41を装着した移動基台45とを具備している。仕上げ研削ホイール43は、周知のように環状の砥石基台と、該砥石基台の下面に装着された複数の砥石セグメントとによって構成されており、砥石基台が上記ホイールマウント42に締結ボルトネジ431によって取付けられる。移動基台45には被案内レール451、451が設けられており、この被案内レール451、451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。図示の実施形態における研削装置は、仕上げ研削ユニット4の移動基台45を案内レール23、23に沿って移動する研削送り機構46を具備している。研削送り機構46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461と、該雄ねじロッド461を回転駆動するためのパルスモータ462(PM2)と、上記移動基台45に装着され雄ねじロッド461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462(PM2)によって雄ねじロッド461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(後述するチャックテーブルの保持面に対して垂直な方向)に移動せしめる。
The
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は、円盤状の基台61とポーラスセラミック材によって円盤状に形成され吸着保持チャック62とからなっており、吸着保持チャック62の上面(保持面)に載置された被加工物を図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持する。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、荒研削加工域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。
The grinding apparatus in the illustrated embodiment includes a
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。
The illustrated grinding apparatus includes a
図示の研削装置は、荒研削加工域Bおよび仕上げ研削加工域Cにそれぞれ隣接して配設された被加工物の厚み検出手段としての第1のハイトゲージ17aおよび第2のハイトゲージ17bを備えている。この第1のハイトゲージ17aおよび第2のハイトゲージ17bは、それぞれ荒研削加工域Bおよび仕上げ研削加工域Cに位置付けられたチャックテーブル6に保持された被加工物の上面の高さ位置を検出し、その検出データを後述する制御手段に送る。また、図示の研削装置は、上記荒研削ユニット3の電動モータ34に印加される電力の負荷電流を検出するための第1の電流計18aと、上記仕上げ研削ユニット4の電動モータ44に印加される電力の負荷電流を検出するための第2の電流計18bを備えている。これら第1の電流計18aと第2の電流計18bは研削負荷を検出するための研削負荷検出手段として機能し、検出電流値を後述する制御手段に送る。
The illustrated grinding apparatus includes a
図示の研削装置は、図2に示す制御手段10を具備している。制御手段10は、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)101と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ(ROM)102と、演算結果等を記憶する記憶手段としての読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)103と、タイマー(T)104と、入力インターフェース105および出力インターフェース106を備えている。このように構成された制御手段10の入力インターフェース105には上記第1のハイトゲージ17aおよび第2のハイトゲージ17bや第1の電流計18aおよび第2の電流計18b等からの検出信号が入力され、出力インターフェース106から上記荒研削ユニット3の電動モータ34(M1)および仕上げ研削ユニット4の電動モータ44(M2)や上記研削送り機構36のパルスモータ362(PM1)および研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)等に制御信号を出力する。
The illustrated grinding apparatus includes the control means 10 shown in FIG. The control means 10 includes a central processing unit (CPU) 101 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 102 that stores a control program and the like, and read / write random access as a storage means that stores arithmetic results and the like. A memory (RAM) 103, a timer (T) 104, an
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を荒研削加工域Bに位置付ける。
The grinding apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
A
半導体ウエーハ15を保持したチャックテーブル6は、荒研削加工域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図1において矢印6aで示す方向に例えば300rpmの回転速度で回転せしめられる。一方、上記制御手段10は、荒研削ユニット3の電動モータ34(M1)を駆動し荒研削ホイール33を図1において矢印32aで示す方向に例えば6000rpmの回転速度で回転せしめるとともに、研削送り機構36のパルスモータ362(PM1)を正転駆動して荒研削ユニット3を例えば3μm/秒の荒研削送り速度で下降(前進)せしめる。この結果、チャックテーブル63の保持面に保持されている半導体ウエーハ15の裏面15b(上面)に 研削ホイール33が押圧され荒研削加工が施される。
When the chuck table 6 holding the
上記荒研削加工においては、第1のハイトゲージ17aによって予め検出されたチャックテーブル6の保持面の高さ位置信号(Ha1)が制御手段10に入力されているとともに、第1のハイトゲージ17aに検出されたチャックテーブル6の保持面上に保持されている半導体ウエーハ15の高さ位置信号(Ha2)が制御手段8に入力される。そして、制御手段10は、半導体ウエーハ15の高さ位置信号(Ha2)とチャックテーブル6の保持面の高さ位置信号(Ha1)に基づいて半導体ウエーハ15の厚さ(t)を演算する。この半導体ウエーハ15の厚さ(t)は、t=Ha2−Ha1によって求めることができる。そして、制御手段10は、半導体ウエーハ15の所定厚さ(t)が第1の所定厚さ(t1:例えば半導体ウエーハの仕上がり厚さプラス50μm)に達したら、研削送り機構36のパルスモータ362(PM1)の駆動を停止して所定時間(例えば15秒)スパークアウト研削を実行した後、研削送り機構36のパルスモータ362(PM1)を逆転駆動して荒研削ユニット3を例えば10mm/秒の退避速度で上昇(後退)せしめる。
In the rough grinding process, the height position signal (Ha1) of the holding surface of the chuck table 6 detected in advance by the
なお、上記荒研削加工を実施している間に被加工物搬入・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、荒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を荒研削加工域Bに位置付ける。
Note that, as described above, the
このようにして、荒研削加工域Bに位置付けられたチャックテーブル6上に保持された荒研削加工前の半導体ウエーハ15の裏面15bには荒研削ユニット3によって上記荒研削加工が実行される。一方、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上に載置され荒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。即ち、チャックテーブル6が矢印6aで示す方向に例えば300rpmの回転速度で回転せしめられる。一方、制御手段10は、仕上げ研削ユニット4の電動モータ44(M2)を駆動し仕上げ研削ホイール43を図1において矢印42aで示す方向に例えば6000rpmの回転速度で回転せしめるとともに、研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)を正転駆動して仕上げ研削ユニット4を例えば1μm/秒の仕上げ研削送り速度で下降(前進)せしめる。この結果、チャックテーブル63の保持面に保持されている半導体ウエーハ15の裏面15b(上面)に仕上げ研削ホイール43が押圧され仕上げ研削加工が施される。
In this way, the
上記仕上げ研削加工においては、第2のハイトゲージ17bによって予め検出されたチャックテーブル6の保持面の高さ位置信号(Hb1)が制御手段10に入力されているとともに、第2のハイトゲージ17bに検出されたチャックテーブル6の保持面上に保持されている半導体ウエーハ15の高さ位置信号(Hb2)が制御手段8に入力される。そして、制御手段10は、半導体ウエーハ15の高さ位置信号(Hb2)とチャックテーブル6の保持面の高さ位置信号(Hb1)に基づいて半導体ウエーハ15の厚さ(t)を演算する。この半導体ウエーハ15の厚さ(t)は、t=Hb2−Hb1によって求めることができる。そして、制御手段10は、半導体ウエーハ15の厚さ(t)が第2の所定厚さ(t2)(半導体ウエーハの仕上がり厚さ)に達したら、研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)の駆動を停止して、所定時間(例えば15秒)スパークアウト研削を実行した後、研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)を逆転駆動して仕上げ研削ユニット4を例えば0.3μm/秒のエスケープ速度で後退させる(チャックテーブルに保持された被加工物から離反させる)エスケープ作動を実施する。
In the finish grinding, the height position signal (Hb1) of the holding surface of the chuck table 6 detected in advance by the
ここで、上記仕上げ研削加工における制御手段10の制御手順について、図3に示すフローチャートを参照して説明する。
仕上げ研削加工においては、上述したようにチャックテーブル6を図1において矢印6aで示す方向に回転するとともに、制御手段10はステップS1において仕上げ研削ユニット4の電動モータ44(M2)を駆動(ON)して仕上げ研削ホイール43を図1において矢印42aで示す方向に回転せしめ、研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)を正転駆動して仕上げ研削ユニット4を仕上げ研削送り速度(V1:例えば1μm/秒)の移動速度で下降(前進)せしめる。
Here, the control procedure of the control means 10 in the finish grinding will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In finish grinding, as described above, the chuck table 6 is rotated in the direction indicated by the
次に、制御手段10はステップS2に進み、第2のハイトゲージ17bからの高さ位置信号(Hb2)に基いて上述したように半導体ウエーハ15の厚さ(t)を演算する(t=Hb2−Hb1)。そして、制御手段10はステップS3に進んで、半導体ウエーハ15の厚さ(t)が第2の所定厚さ(t2:半導体ウエーハの仕上がり厚さ)に達したか否かをチェックする。ステップS3において半導体ウエーハ15の厚さ(t)が第2の所定厚さ(t2)に達していない場合は、制御手段10は上記ステップS1に戻ってステップS1乃至ステップS3を繰り返し実行する。一方、ステップS3において半導体ウエーハ15の厚さ(t)が第2の所定厚さ(t2)に達したならば、制御手段10はステップS4に進んで研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)の駆動を停止(OFF)して所謂スパークアウト研削を開始するとともに、タイマー(T)104を所定時間(T1:例えば15秒)にセットする。そして、制御手段10はステップS5に進んで、タイマー(T)104をセットしてからの経過時間(T0)が所定時間(T1)に達したか否かをチェックする。ステップS5においてタイマー(T)104をセットしてからの経過時間(T0)が所定時間(T1)に達していない場合は、制御手段10は上記ステップS4に戻ってステップS4およびステップS5を繰り返し実行する。一方、ステップS5においてタイマー(T)104をセットしてからの経過時間(T0)が所定時間(T1)に達したならば、制御手段10はステップS6に進んで研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)を逆転駆動して仕上げ研削ユニット4をエスケープ速度(V2:例えば0.3μm/秒)で上昇(後退)せしめる。
Next, the control means 10 proceeds to step S2, and calculates the thickness (t) of the
上記ステップS6において研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)を逆転駆動して仕上げ研削ユニット4をエスケープ速度(V2)で上昇(後退)せしめたならば、制御手段10はステップS7に進んで第2の電流計18bからの検出信号に基いて仕上げ研削ユニット4の電動モータ44(M2)に印加される電力の負荷電流(A)が研削負荷が零(0)の状態における電流値(A1)に達したか否かをチェックする。ステップS8において電動モータ44(M2)に印加される電力の負荷電流(A)が研削負荷が零(0)の状態における電流値(A1)に達していなければ、制御手段10は未だ研削ホイール33が半導体ウエーハ15に接触しているものと判断し、上記ステップS6に戻ってステップS6およびステップS7を繰り返し実行する。一方、ステップS7において電動モータ44(M2)に印加される電力の負荷電流(A)が研削負荷が零(0)の状態における電流値(A1)に達したならば、制御手段10は研削ホイール33が半導体ウエーハ15から離れたと判断し、ステップS8に進んで研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)を逆転駆動してエスケープ速度(V2)より速い退避速度(V3:例えば10mm/秒)で上昇(後退)せしめる。
If in step S6 the pulse motor 462 (PM2) of the grinding
以上のように、図示の実施形態における研削装置は、半導体ウエーハ15を第2の所定厚さ(t2)(半導体ウエーハの仕上がり厚さ)まで研削したら、研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)の駆動を停止(OFF)して所謂スパークアウト研削を所定時間(T1)実施した後、研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)を逆転駆動して仕上げ研削ユニット4をエスケープ速度(V2:例えば0.3μm/秒)で上昇(後退)せしめ、仕上げ研削ユニット4の電動モータ44(M2)に印加される電力の負荷電流(A)が研削負荷が零(0)の状態における電流値(A1)に達したならば、研削送り機構46のパルスモータ462(PM2)を逆転駆動して仕上げ研削ユニット4をエスケープ速度(V2)より速い退避速度(V3:例えば10mm/秒)で上昇(後退)せしめるので、被加工物である半導体ウエーハ15の個性に対応してエスケープ作動時間が決まる。従って、品質にバラツキが生ずることなく生産性を向上することができる。
As described above, when the
上述したように荒研削加工域Bに位置付けられたチャックテーブル6上に保持された荒研削加工前の半導体ウエーハ15に荒研削加工が実行され、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上に保持された半導体ウエーハ15に仕上げ研削加工が実施されたならば、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、荒研削加工域Bにおいて荒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は荒研削加工域Bにそれぞれ移動せしめられる。
As described above, the rough grinding process is performed on the
なお、荒研削加工域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。
The chuck table 6 that has returned to the workpiece loading / unloading zone A via the rough grinding zone B and the finish grinding zone C releases the suction holding of the
以上、本発明を図示の実施形態に基いて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、図示の実施形態においては、荒研削ユニットと仕上げ研削ユニットを備えた研削装置において、荒研削に比して研削時間を要する仕上げ研削を実施する仕上げ研削ユニットの制御に本発明を適用した例を示したが、荒研削ユニットの制御に本発明を適用してもよい。また、図示の実施形態においては、研削ユニットによる研削付加を検出する研削負荷検出手段として研削ユニットの電動モータに印加される電力の負荷電流を検出する電流計を用いた例を示したが、研削負荷検出手段としてはチャックテーブルに作用する荷重を検出する荷重検出器を用いてもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited only to embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range of the meaning of this invention. For example, in the illustrated embodiment, an example in which the present invention is applied to control of a finish grinding unit that performs finish grinding that requires a grinding time compared to rough grinding in a grinding apparatus including a rough grinding unit and a finish grinding unit. However, the present invention may be applied to control of the rough grinding unit. In the illustrated embodiment, an example is shown in which an ammeter that detects a load current of power applied to the electric motor of the grinding unit is used as a grinding load detection unit that detects grinding addition by the grinding unit. As the load detection means, a load detector that detects a load acting on the chuck table may be used.
2:装置ハウジング
3:荒研削ユニット
33:研削ホイール
36:研削送り手段
362:パルスモータ
4:仕上げ研削ユニット
43:研削ホイール
46:研削送り手段
462:パルスモータ
5:ターンテーブル
6:チャックテーブル
7:第1のカセット
8:第2のカセット
9:仮置きテーブル
10: 制御手段
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
16:保護テープ
17a:第1のハイトゲージ
17b:第2のハイトゲージ
18a:第1の電流計
18b:第2の電流計
2: equipment housing 3: rough grinding unit 33: grinding wheel 36: grinding feed means 362: pulse motor 4: finish grinding unit 43: grinding wheel 46: grinding feed means 462: pulse motor 5: turntable 6: chuck table 7: First cassette 8: Second cassette 9: Temporary placement table 10: Control means 11: Spinner cleaning means 12: Workpiece transport means 13: Workpiece carry-in means 14: Workpiece carry-out means 15: Semiconductor wafer 16 :
Claims (2)
該チャックテーブルに保持された被加工物の厚みを検出し検出信号を該制御手段に送る厚み検出手段と、該研削ユニットによる研削付加を検出し検出信号を該制御手段に送る研削負荷検出手段を具備し、
該制御手段は、厚み検出手段からの検出信号に基いて被加工物の厚みが所定の厚みに達したら該研削送り機構による研削送りを停止して所定時間スパークアウト研削を実行し、該所定時間が経過したら該研削ユニットをエスケープ速度で該チャックテーブルに保持された被加工物から後退させるように該研削送り機構を制御し、該研削負荷検出手段からの検出信号に基いて研削負荷が零(0)に達したら該研削ユニットを該エスケープ速度より速い退避速度で該チャックテーブルに保持された被加工物から後退させるように該研削送り機構を制御する、
ことを特徴とする研削装置。 A chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a grinding unit for grinding the workpiece held on the chuck table, and grinding feed the grinding unit in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table. In a grinding apparatus comprising a grinding feed mechanism that performs control and a control means that controls the grinding feed mechanism,
Thickness detecting means for detecting the thickness of the workpiece held on the chuck table and sending a detection signal to the control means; and a grinding load detecting means for detecting addition of grinding by the grinding unit and sending the detection signal to the control means Equipped,
When the thickness of the workpiece reaches a predetermined thickness based on a detection signal from the thickness detection means, the control means stops the grinding feed by the grinding feed mechanism and executes spark-out grinding for a predetermined time. Is passed, the grinding feed mechanism is controlled so that the grinding unit is retracted from the workpiece held on the chuck table at an escape speed, and the grinding load is zero based on the detection signal from the grinding load detection means ( 0), the grinding feed mechanism is controlled so that the grinding unit is retracted from the workpiece held on the chuck table at a retreat speed faster than the escape speed.
A grinding apparatus characterized by that.
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