JP5117686B2 - Grinding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面を研削するための研削装置に関する。 The present invention relates to a grinding apparatus for grinding a back surface of a wafer having a plurality of devices formed on the surface.
半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にIC、LSI等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。 In the semiconductor device manufacturing process, a plurality of regions are partitioned by dividing lines called streets arranged in a lattice pattern on the surface of a substantially wafer-shaped semiconductor wafer, and devices such as ICs, LSIs, etc. are partitioned in the partitioned regions. Form. Then, the semiconductor wafer is cut along the streets to divide the region in which the device is formed to manufacture individual semiconductor chips. In addition, optical device wafers with gallium nitride compound semiconductors laminated on the surface of a sapphire substrate are also divided into individual optical devices such as light emitting diodes and laser diodes by cutting along the streets, and are widely used in electrical equipment. ing.
上述したように分割されるウエーハは、ストリートに沿って切断する前に裏面を研削またはエッチングによって所定の厚さに形成される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するためにウエーハの厚さを50μm以下に形成することが要求されている。
しかるに、ウエーハの厚さを50μm以下に形成すると破損し易くなり、ウエーハの搬送等の取り扱いが困難になるという問題がある。
As described above, the wafer to be divided is formed to have a predetermined thickness by grinding or etching the back surface before cutting along the street. In recent years, it has been required to form a wafer with a thickness of 50 μm or less in order to reduce the weight and size of electrical equipment.
However, if the thickness of the wafer is formed to be 50 μm or less, the wafer tends to be damaged, and there is a problem that handling such as transport of the wafer becomes difficult.
上述した問題を解消するために本出願人は、ウエーハの裏面におけるデバイス領域に対応する領域を研削してデバイス領域の厚さを所定厚さに形成するとともに、ウエーハの裏面における外周余剰領域を残存させて環状の補強部を形成することにより、薄くなったウエーハの搬送等の取り扱いを容易にしたウエーハの加工方法を特願2005−165395号として提案した。 In order to solve the above-mentioned problem, the applicant grinds the region corresponding to the device region on the back surface of the wafer to form the thickness of the device region to a predetermined thickness, and leaves the outer peripheral surplus region on the back surface of the wafer. Japanese Patent Application No. 2005-165395 proposed a wafer processing method that facilitates handling of thinned wafers by forming an annular reinforcing portion.
而して、ウエーハの外周余剰領域はその幅が外周縁から2mm前後と狭いため、研削装置によってウエーハの裏面におけるデバイス領域に対応する領域を研削する際に、ウエーハを保持するチャックテーブルの回転中心とウエーハの中心とが合致していないと、均一な幅の環状の補強部を形成することができない。ウエーハの外周余剰領域に形成する環状の補強部が均一な幅でない場合には、環状の補強部の幅が大きい領域においてはデバイス領域の厚さが所定の厚さに研削されないという問題がある。 Thus, since the width of the outer peripheral area of the wafer is as narrow as about 2 mm from the outer peripheral edge, the center of rotation of the chuck table that holds the wafer when the area corresponding to the device area on the back surface of the wafer is ground by the grinding device. If the center of the wafer does not match the center of the wafer, an annular reinforcing portion having a uniform width cannot be formed. If the annular reinforcing portion formed in the outer peripheral area of the wafer is not uniform in width, there is a problem that the thickness of the device region is not ground to a predetermined thickness in the region where the width of the annular reinforcing portion is large.
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、ウエーハを保持するチャックテーブルの中心にウエーハの中心を合致させて保持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-described facts, and a main technical problem thereof is to provide a grinding apparatus capable of holding the wafer center with the center of the chuck table holding the wafer.
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、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と、ウエーハを保持する保持部材を備え該保持部材によってウエーハを保持して該チャックテーブルに搬入するウエーハ搬入手段と、を具備する研削装置において、
該ウエーハ搬入手段によって搬入するウエーハの中心を合わせる中心合わせ手段を備えており、
該中心合わせ手段は、ウエーハを保持し回転可能に構成された保持テーブルと該保持テーブルの回動位置を検出するテーブル位置検出手段を備えた保持テーブル機構と、該保持テーブルに保持されたウエーハの外周領域を撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像された画像情報に基づいて該保持テーブルの回転中心と半導体ウエーハの中心との変位量および最大変位位置を検出する変位検出手段と、該変位検出手段によって検出された該保持テーブルの回転中心と半導体ウエーハの中心との変位量を補正する補正手段と、を具備し、
該変位検出手段は、該撮像手段によって撮像されたウエーハの外周縁の最大値と最小値を求め、該最大値と最小値との間隔Sの2分の1(S/2)を該保持テーブルの回転中心と半導体ウエーハの中心との変位量として決定するとともに、該最大値または最小値となる外周位置を最大変位位置として決定し、
該補正手段は、該保持テーブルを回動し該保持テーブルに保持されたウエーハの該最大変位位置を該ウエーハ搬入手段の該保持部材の移動軌跡上に位置付け、該ウエーハ搬入手段の該保持部材の中心をウエーハの中心に位置付けて、該保持部材によってウエーハを保持する、
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 for holding a wafer, a grinding means for grinding the wafer held by the chuck table, and a holding member for holding the wafer are provided. In a grinding apparatus comprising a wafer carry-in means for holding a wafer and carrying it into the chuck table,
A centering means for aligning the center of the wafer carried by the wafer carrying means;
The centering means includes a holding table configured to hold and rotate a wafer, a holding table mechanism having a table position detecting means for detecting a rotation position of the holding table, and a wafer held by the holding table. An image pickup means for picking up an outer peripheral area, a displacement detection means for detecting a displacement amount and a maximum displacement position between the rotation center of the holding table and the center of the semiconductor wafer based on image information picked up by the image pickup means, and the displacement anda correction means for correcting the amount of displacement of the center of the rotation center of the semiconductor wafer of the detected said holding table by the detection means,
The displacement detection means obtains the maximum value and the minimum value of the outer peripheral edge of the wafer imaged by the imaging means, and a half (S / 2) of the interval S between the maximum value and the minimum value is the holding table. As the amount of displacement between the rotation center of the semiconductor wafer and the center of the semiconductor wafer, and the outer peripheral position that becomes the maximum value or the minimum value is determined as the maximum displacement position,
The correction means rotates the holding table and positions the maximum displacement position of the wafer held on the holding table on the movement locus of the holding member of the wafer carry-in means. The center is positioned at the center of the wafer, and the wafer is held by the holding member.
A grinding device is provided.
本発明による研削装置は、ウエーハ搬入手段によって搬入するウエーハの中心を合わせる中心合わせ手段を備えているので、チャックテーブルの中心にウエーハの中心を合致させて保持することができる。 The grinding apparatus according to the present invention includes centering means for aligning the center of the wafer to be carried in by the wafer carry-in means, so that the center of the wafer can be held in alignment with the center of the chuck table.
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。研削ホイール33は、環状の砥石基台331と、該砥石基台331の下面に装着された荒研削用の研削砥石332とによって構成されている。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。図示の形態における荒研削ユニット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。研削ホイール43は、環状の砥石基台431と、該砥石基台431の下面に装着された仕上げ研削用の研削砥石432とによって構成されている。
The
上記移動基台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。図示の形態における仕上げ研削ユニット4は、上記移動基台45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送り機構46を具備している。研削送り送り機構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と、上記移動基465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。
Guided
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上(保持面)に載置されたウエーハ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ウエーハ搬入・搬出域A、荒研削加工域B、および仕上げ研削加工域Cおよびウエーハ搬入・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、ウエーハ搬入・搬出域Aに対して一方側に配設され研削加工前のウエーハをストックする第1のカセット7と、ウエーハ搬入・搬出域Aに対して他方側に配設され研削加工後の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とウエーハ搬入・搬出域Aとの間に配設され第1のカセット7から搬出されたウエーハを載置する保持テーブル機構9と、該保持テーブル機構9の上方に配置され保持テーブル機構9に保持されたウエーハを撮像する撮像手段11と、ウエーハ搬入・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12と、第1のカセット7内に収納されたウエーハを保持テーブル機構9に搬出するとともにスピンナー洗浄手段12で洗浄されたウエーハを第2のカセット8に搬送するウエーハ搬送手段13と、保持テーブル9上に載置されたウエーハをウエーハ搬入・搬出域Aに位置付けられたチャックテーブル6上に搬送するウエーハ搬入手段14と、ウエーハ搬入・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ウエーハを洗浄手段12に搬送するウエーハ搬出手段15を具備している。
The illustrated grinding apparatus is disposed on one side with respect to the wafer loading / unloading area A, and is disposed on the other side with respect to the wafer loading / unloading area A. The first cassette 7 stocks the wafer before grinding. And a second cassette 8 for stocking the wafer after grinding, and a holder placed between the first cassette 7 and the wafer loading / unloading area A for placing the wafer unloaded from the first cassette 7. Arranged between the
上記第1のカセット7には、図2に示す半導体ウエーハが収容される。図2に示す半導体ウエーハ10は、例えば厚さが700μmのシリコンウエーハからなっており、表面10aに複数のストリート101が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート101によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス102が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ10は、デバイス102が形成されているデバイス領域104と、該デバイス領域104を囲繞する外周余剰領域105を備えている。なお、外周余剰領域105の幅は、2〜3mmに設定されている。このように構成された半導体ウエーハ10は、図3に示すように表面10aに保護部材100が貼着された状態で第1のカセット7に複数枚収容される。このとき、半導体ウエーハ10は、裏面10bを上側にして収容される。
The first cassette 7 accommodates the semiconductor wafer shown in FIG. The
上記保持テーブル機構9は、図4に示すように上面が保持面91aとして機能する保持テーブル91と、該保持テーブル91の下面中心に設けられた回転軸92と、該回転軸92を回転せしめるパルスモータ93とからなっており、該パルスモータ93の駆動軸931と回転軸92が伝動連結されている。なお、保持テーブル91には保持面91aに開口する吸引孔911が設けられており、この吸引孔911が図示しない吸引手段に連通されている。保持テーブル機構9を構成するパルスモータ93の駆動軸931には、保持テーブル91の回動位置を検出するテーブル位置検出手段としてのロータリーエンコーダ94が装着されており、このロータリーエンコーダ94はその検出信号を後述する制御手段に送る。
As shown in FIG. 4, the holding
上記撮像手段11は、図1に示すように保持テーブル機構9に隣接して配設された支持部材110に取り付けられている。この撮像手段11は、被加工物を照明する照明手段と、該照明手段によって照明された領域を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた像を撮像する撮像素子(CCD)等を備え、保持テーブル91の保持面91a上に載置されたウエーハの外周部を撮像するようになっている。このように構成された撮像手段11は、図5に示すように撮像した画像情報を制御手段200に送る。
The imaging means 11 is attached to a
上記ウエーハ搬送手段13は、保持部材としてのハンド131を多節リンク132によって作動するように構成されている。このウエーハ搬送手段13は後述する制御手段によって制御され、第1のカセット7内に収納されたウエーハをハンド131で保持し保持テーブル91に搬出する。また、ウエーハ搬送手段13は後述する制御手段によって制御され、スピンナー洗浄手段12で洗浄されたウエーハをハンド131で保持し第2のカセット8に搬送する。
The wafer transport means 13 is configured to operate a
上記ウエーハ搬入手段14は、図5に示すようにパルスモータ141の駆動軸141aに伝動連結された回転142と、該回転軸142に一端が連結された作動アーム143と、該作動アーム143の他端に装着された保持部材としての吸引パッド144とからなっており、吸引パッド144が図示しない吸引手段に連通されている。このように構成されたウエーハ搬入手段14は、作動アーム143が回転軸142を中心として旋回され、該作動アーム143の他端に装着された吸引パッド144の中心の移動軌跡が上記保持テーブル機構9を構成する保持テーブル91の回転中心と上記ウエーハ搬入・搬出域Aに位置付けられた上記チャックテーブル6の回転中心を通るように構成されている。
As shown in FIG. 5, the wafer carry-in means 14 includes a
図5を参照して説明を続けると、図示の実施形態における研削装置は、上記各手段を制御する制御手段200を具備している。制御手段200は、上記撮像手段11やロータリーエンコーダ94からの検出信号に基づいて上記保持テーブル機構9のパルスモータ93や上記ウエーハ搬入手段14のパルスモータ141に制御信号を出力する。また、制御手段200は、上記スピンナー洗浄手段12、ウエーハ搬送手段13、ウエーハ搬出手段15、荒研削ユニット3、仕上げ研削ユニット4、ターンテーブル5、チャックテーブル6等を制御する。
Continuing the description with reference to FIG. 5, the grinding apparatus in the illustrated embodiment includes a control means 200 for controlling each of the above means. The control means 200 outputs a control signal to the
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半導体ウエーハ10はウエーハ搬送手段13のハンド131によって保持され上下動作および進退動作により保持テーブル機構9を構成する保持テーブル9の保持面91a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10を保持テーブル91の保持面91a上に吸引保持する。
The grinding apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below.
The
保持テーブル機構9を構成する保持テーブル91の保持面91a上に半導体ウエーハ10を吸引保持したならば、図6に示すように撮像手段11を作動して半導体ウエーハ10の外周部を撮像しつつ保持テーブル機構9を構成するパルスモータ93を図6において矢印9aで示す方向に回転する。そして、撮像手段11は、保持テーブル91が所定回転角度回動する都度撮像して、その画像情報を制御手段200に送る(撮像工程)。この撮像工程は、保持テーブル91が1回転する間実施する。一方、パルスモータ93に配設されたロータリーエンコーダ94は、所定回転角度回動する都度その検出信号を制御手段200に送る。制御手段200は、撮像手段11からの画像情報に基づいて、半導体ウエーハ10の外周縁が保持テーブル91の回転中心P1から最も長い最大値D1と、半導体ウエーハ10の外周縁がテーブル91の回転中心P1から最も短い最小値D2を求める。そして、制御手段200は、最大値D1と最小値D2との間隔S(S=D1−D2)を求め、この間隔Sの2分の1(S/2)をテーブル91の回転中心P1と半導体ウエーハ10の中心P2との変位量として決定し内蔵するメモリに一時格納する(変位量検出工程)。また、制御手段200は、ロータリーエンコーダ94からの検出信号に基づいて、半導体ウエーハ10の上記最大値D1または最小値D2となる外周位置を求め、この外周位置を最大変位位置として決定し内蔵するメモリに一時格納する(最大変位位置検出工程)。なお、半導体ウエーハ10の上記最大値D1となる外周位置と最小値D2となる外周位置は、保持テーブル91の回転中心P1を中心として互いに180度反対の位置関係となる。従って、撮像手段11とロータリーエンコーダ94および制御手段200は、保持テーブル91の回転中心と半導体ウエーハ10の中心との変位量および最大変位位置を検出する変位検出手段として機能する。
If the
上述した撮像工程と変位量検出工程および最大変位位置検出工程を実施したならば、制御手段200は保持テーブル機構9を構成するパルスモータ93を駆動して保持テーブル91を回動し、図7に示すように保持テーブル91に保持された半導体ウエーハ10の上記最大値D1となる外周位置を上記ウエーハ搬入手段14の吸引パッド144の中心P3の移動軌跡上に位置付ける(ウエーハの位置付け工程)。この結果、半導体ウエーハ10の中心P2が吸引パッド144の中心の移動軌跡上に位置付けられることになる。そして、制御手段200は、ウエーハ搬入手段14のパルスモータ141を制御し、吸引パッド144の中心P3を半導体ウエーハ10の中心P2に位置付ける。次に、保持テーブル91の図示しない吸引手段を作動を停止して半導体ウエーハ10の吸引保持を解除するとともに、ウエーハ搬入手段14の図示しない吸引手段を作動して吸引パッド144により半導体ウエーハ10を吸引保持する。そして、制御手段200は、ウエーハ搬入手段14のパルスモータ141を制御し、吸引パッド144に吸引保持した半導体ウエーハ10をウエーハ搬入・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することにより、半導体ウエーハ10をチャックテーブル6上に吸引保持する。このようにしてチャックテーブル6上に載置された半導体ウエーハ10は、その中心がチャックテーブル6の中心に位置付けられることになる。従って、上記ウエーハの位置付け工程および吸引パッドの位置付け工程を制御する制御手段200は、ウエーハの中心と保持テーブルの中心との変位量を補正する補正手段として機能する。
以上のように、上述した変位検出手段およびウエーハの中心と保持テーブルの中心との変位量を補正する補正手段は、チャックテーブル6にウエーハ搬入手段14によって搬入するウエーハの中心を合わせる中心合わせ手段として機能する。
When the above-described imaging step, displacement amount detection step, and maximum displacement position detection step are performed, the control means 200 drives the
As described above, the displacement detecting means and the correcting means for correcting the amount of displacement between the center of the wafer and the center of the holding table serve as centering means for aligning the center of the wafer carried into the chuck table 6 by the wafer carrying-in
次に、ウエーハの中心と保持テーブルの中心との変位量を補正する他の実施形態について説明する。
この実施形態においては、制御手段200は保持テーブル機構9を構成するパルスモータ93を駆動して保持テーブル91を回動し、図8に示すように保持テーブル91に保持された半導体ウエーハ10の上記最大値D1となる外周位置を上記ウエーハ搬送手段13のハンド131の移動軌跡に位置付ける(ウエーハの位置付け工程)。そして、制御手段200は、ウエーハ搬送手段13を制御し、ハンド131で半導体ウエーハ10を保持して保持テーブル91の回転中心P1と半導体ウエーハ10の中心P2との変位量(S/2)分だけ移動することにより、保持テーブル91の回転中心P1に半導体ウエーハ10の中心P2を合わせる(中心合わせ工程)。このようにして、保持テーブル91の回転中心P1に半導体ウエーハ10の中心P2が合致したならば、半導体ウエーハ10は保持テーブル91の中心と搬入・搬出域Aに位置付けられたチャックテーブル6の中心間を移動するウエーハ搬入手段14の吸引パッド144に保持されて搬入・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上に搬送される。このようにしてチャックテーブル6上に載置された半導体ウエーハ10は、その中心がチャックテーブル6の中心に位置付けられることになる。従って、上記ウエーハの位置付け工程および中心合わせ工程を制御する制御手段200は、ウエーハの中心と保持テーブルの中心との変位量を補正する補正手段として機能する。
Next, another embodiment for correcting the amount of displacement between the center of the wafer and the center of the holding table will be described.
In this embodiment, the control means 200 drives the
上述したように、ウエーハ搬入・搬出域Aに位置付けられたチャックテーブル6の上面(保持面)に半導体ウエーハ10を吸引保持したならば、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10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。ここで、チャックテーブル6に保持された半導体ウエーハ10と研削ホイール33を構成する荒研削用の研削砥石332の関係について、図9を参照して説明する。チャックテーブル6の回転中心P4と研削砥石332の回転中心P5は偏芯しており、研削砥石332の外径は、半導体ウエーハ10のデバイス領域104と余剰領域105との境界線106の直径より小さく境界線106の半径より大きい寸法に設定され、環状の研削砥石332がチャックテーブル6の回転中心P4(半導体ウエーハ10の中心P2)を通過するようになっている。
As described above, when the
次に、図9に示すようにチャックテーブル6を矢印6aで示す方向に300rpmで回転しつつ、研削砥石332を矢印32aで示す方向に6000rpmで回転せしめるとともに、研削送り機構36を作動して研削ホイール33の研削砥石332を半導体ウエーハ10の裏面に接触させる。そして、研削ホイール33を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ10の裏面には、図10に示すようにデバイス領域104に対応する領域が荒研削除去されて所定厚さ(例えば30μm)より僅かに厚い円形状の凹部104bに形成されるとともに、外周余剰領域105に対応する領域が残存されて環状の補強部105bに形成される(凹部荒研削工程)。
Next, as shown in FIG. 9, while rotating the chuck table 6 in the direction indicated by the
なお、この間にウエーハ搬入・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、研削加工前の半導体ウエーハ10が上述したように中心位置合わせされて載置される。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10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10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10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。
During this time, on the next chuck table 6 positioned in the wafer loading / unloading area A, 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10の裏面10bには荒研削ユニット3によって上述した荒研削加工が施され、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上に載置され荒研削加工された半導体ウエーハ10の裏面10b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。
In this way, the
ここで、仕上げ研削加工について、図11を参照して説明する。
仕上げ研削用の研削砥石432の外径は、上記荒研削用の研削砥石332と同一寸法に形成されている。そして、図11に示すように仕上げ研削用の研削砥石432をチャックテーブル6の回転中心P4(半導体ウエーハ10の中心P2)を通過するように位置付ける。このとき、研削砥石432の外周縁は、上記荒研削加工によって形成された環状の補強部105bの内周面に接触するように位置付けられる。
Here, finish grinding will be described with reference to FIG.
The outer diameter of the
次に、図11に示すようにチャックテーブル6を矢印6aで示す方向に300rpmで回転しつつ、仕上げ研削用の研削砥石432を矢印42aで示す方向に6000rpmで回転せしめるとともに、研削送り機構46を作動して研削ホイール43の研削砥石432を半導体ウエーハ10の裏面に形成された円形状の凹部104bの底面に接触させる。そして、研削ホイール43を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。この結果、半導体ウエーハ10の裏面に形成された円形状の凹部104bの底面が仕上げ研削され、デバイス領域104に対応する領域は所定厚さ(例えば30μm)に形成される(凹部仕上げ研削工程)。
Next, as shown in FIG. 11, while rotating the chuck table 6 at 300 rpm in the direction indicated by the
以上のようにして、荒研削加工および仕上げ研削加工される半導体ウエーハ10は、中心が上述したようにチャックテーブル6の中心に位置付けられているので、デバイス領域104に対応する領域が確実に研削され、環状の補強部105bの幅も均一となる。
As described above, since the center of the
上述したように、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10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10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。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10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10は、被加工物搬出手段15によって洗浄手段12に搬出される。洗浄手段12に搬送された半導体ウエーハ10は、ここで裏面10a(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10は、被加工物搬送手段13によって第2のカセット8に搬送され収納される。
As described above, the chuck table 6 holding the
2:装置ハウジング
3:荒研削ユニット
33:研削ホイール
332:研削砥石
4:仕上げ研削ユニット
43:研削ホイール
432:研削砥石
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:保持テーブル機構
91:保持テーブル
93:パルスモータ
94:ロータリーエンコーダ
10:半導体ウエーハ
11:撮像手段
12:洗浄手段
13:ウエーハ搬送手段
131:ハンド
14:ウエーハ搬入手段
141:パルスモータ
144:吸引パッド
200:制御手段
2: device housing 3: rough grinding unit 33: grinding wheel 332: grinding wheel 4: finish grinding unit 43: grinding wheel 432: grinding wheel 5: turntable 6: chuck table 7: first cassette 8: second cassette 9: Holding table mechanism 91: Holding table 93: Pulse motor 94: Rotary encoder 10: Semiconductor wafer 11: Imaging means 12: Cleaning means 13: Wafer conveying means 131: Hand 14: Wafer carrying means 141: Pulse motor 144: Suction pad 200: Control means
Claims (1)
該ウエーハ搬入手段によって搬入するウエーハの中心を合わせる中心合わせ手段を備えており、
該中心合わせ手段は、ウエーハを保持し回転可能に構成された保持テーブルと該保持テーブルの回動位置を検出するテーブル位置検出手段を備えた保持テーブル機構と、該保持テーブルに保持されたウエーハの外周領域を撮像する撮像手段と、該撮像手段によって撮像された画像情報に基づいて該保持テーブルの回転中心と半導体ウエーハの中心との変位量および最大変位位置を検出する変位検出手段と、該変位検出手段によって検出された該保持テーブルの回転中心と半導体ウエーハの中心との変位量を補正する補正手段と、を具備し、
該変位検出手段は、該撮像手段によって撮像されたウエーハの外周縁の最大値と最小値を求め、該最大値と最小値との間隔Sの2分の1(S/2)を該保持テーブルの回転中心と半導体ウエーハの中心との変位量として決定するとともに、該最大値または最小値となる外周位置を最大変位位置として決定し、
該補正手段は、該保持テーブルを回動し該保持テーブルに保持されたウエーハの該最大変位位置を該ウエーハ搬入手段の該保持部材の移動軌跡上に位置付け、該ウエーハ搬入手段の該保持部材の中心をウエーハの中心に位置付けて、該保持部材によってウエーハを保持する、
ことを特徴とする研削装置。 A chuck table for holding a wafer, a grinding means for grinding a wafer held by the chuck table, a wafer carrying means for holding a wafer by the holding member and carrying the wafer to the chuck table by a holding member for holding the wafer In a grinding apparatus comprising:
A centering means for aligning the center of the wafer carried by the wafer carrying means;
The centering means includes a holding table configured to hold and rotate a wafer, a holding table mechanism having a table position detecting means for detecting a rotation position of the holding table, and a wafer held by the holding table. An image pickup means for picking up an outer peripheral area, a displacement detection means for detecting a displacement amount and a maximum displacement position between the rotation center of the holding table and the center of the semiconductor wafer based on image information picked up by the image pickup means, and the displacement anda correction means for correcting the amount of displacement of the center of the rotation center of the semiconductor wafer of the detected said holding table by the detection means,
The displacement detection means obtains a maximum value and a minimum value of the outer periphery of the wafer imaged by the imaging means, and a half (S / 2) of an interval S between the maximum value and the minimum value is the holding table. As the amount of displacement between the rotation center of the semiconductor wafer and the center of the semiconductor wafer, and the outer peripheral position that becomes the maximum value or the minimum value is determined as the maximum displacement position,
The correction means rotates the holding table and positions the maximum displacement position of the wafer held on the holding table on the movement locus of the holding member of the wafer carry-in means. The center is positioned at the center of the wafer, and the wafer is held by the holding member.
A grinding apparatus characterized by that.
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