JP5889025B2

JP5889025B2 - 研削装置

Info

Publication number: JP5889025B2
Application number: JP2012025828A
Authority: JP
Inventors: 滋安藤; 政明長嶋
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-02-09
Also published as: JP2013162116A

Description

本発明は、粘着シートを介して環状フレームに支持された被加工物を研削するフレーム研削用研削装置に関する。

半導体ウエーハ等のウエーハの裏面の研削に主に用いられる研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、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を備えており、ウエーハの表面側を保護テープを介してチャックテーブルで保持してその裏面を露出させ、裏面に対して研削手段の研削砥石を摺動することにより研削が実施される。

一方、チャックテーブルの吸引保持面とは異なる形状の被加工物を研削する場合や、複数の被加工物を同時に研削する場合、又は研削後のハンドリングが非常に難しい被加工物を研削する場合等では、粘着シート上に被加工物を貼着し、粘着シートを介して被加工物を環状フレームに装着した状態で被加工物を研削することがある。このような研削の態様は、所謂フレーム研削と称される。

フレーム研削では、環状フレームがねじ止め、クランプ等によりチャックテーブルの保持面より下方に引き落とされて固定される。これにより、環状フレームが研削ホイールと接触せずに被加工物を研削することができる。

特開平６−３０２５６９号公報特開２００４−２４７６６０号公報

ところが、ねじ止め、クランプ不良等により環状フレームが正しく固定されない場合がある。環状フレームが正常に固定されずに保持面の上面高さ位置より環状フレームを固定する固定手段の上面が上方に浮き上がった状態で研削が遂行されると、被加工物とともに固定手段や環状フレームを研削ホイールで研削し、研削ホイールと固定手段や環状フレームが破損してしまうという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、環状フレームの固定不良による研削ホイールと固定手段や環状フレームの破損を防止可能な研削装置を提供することである。

本発明によると、被加工物が粘着シート上に貼着されるとともに該粘着シートを介して環状フレームに装着された形態の被加工物ユニットの該被加工物を研削する研削装置であって、被加工物を保持する保持面を有し、該被加工物ユニットの被加工物を該粘着シートを介して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被加工物が該粘着シートを介して装着された該環状フレームの上面が該チャックテーブルの該保持面より下方となるように支持する支持面と、該環状フレームを固定する該支持面上に配設された固定部とを有するフレーム固定手段と、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ホイールを回転可能に支持する研削手段と、該フレーム固定手段で固定された該環状フレームの上面が該チャックテーブルの該保持面よりも下方に位置付けられているか否かを検出するフレーム検出手段と、該チャックテーブルに保持された被加工物の研削前の上面高さ位置を検出するとともに、該研削手段で被加工物を研削している間に被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、を具備し、前記フレーム検出手段は、該高さ位置検出手段で兼用されることを特徴とする研削装置が提供される。

本発明の研削装置は、環状フレームの上面がチャックテーブルの保持面よりも下方に位置付けられているか否かを検出するフレーム検出手段を備えているため、環状フレームの固定不良を検出でき、環状フレームの固定不良に起因する研削ホイール及び環状フレームの破損を防止できる。

本発明実施形態に係る研削装置の斜視図である。図２（Ａ）はチャックテーブルの平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿ったチャックテーブルの縦断面図である。チャックテーブルに保持された被加工物ユニットの平面図である。チャックテーブルに固定された環状フレームの上面高さ位置を測定している様子を示す一部断面側面図である。研削装置による研削工程を示す一部断面側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る研削装置２の斜視図が示されている。研削装置２は、作業者がマニュアルで被加工物をチャックテーブル上に搭載するマニュアルタイプの研削装置である。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール８が固定されている。

この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２と、スピンドルハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１６に取り付けられている。

研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８を回転駆動するモータ２０と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２２と、ホイールマウント２２に着脱可能に装着された研削ホイール２４とを含んでいる。

研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される研削ユニット送り機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。

ベース４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３６が配設されている。チャックテーブル機構３６はチャックテーブル３８を有し、図示しない移動機構により被加工物着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。５０は蛇腹である。ベース４の前方側には、研削装置２の作業者が研削条件等を入力する操作パネル５２が配設されている。

ベース４の中間部分には、研削中の被加工物の高さ位置を検出する接触式のハイトゲージ５４が回動可能に装着されている。ハイトゲージ５４は、チャックテーブル３８に固定された環状フレームＦの上面がチャックテーブル３８の保持面よりも下方に位置付けられているか否かを検出するフレーム検出手段を兼用する。

次に、図２を参照して、被加工物ユニット１３を吸引保持するチャックテーブル３８について説明する。図２（Ａ）はチャックテーブル３８の平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿った縦断面図である。

チャックテーブル３８は金属製の枠体４２と、枠体４２に囲繞されたポーラスセラミックス等から形成された吸引保持部４０を有している。吸引保持部４０の保持面４０ａは枠体４２の上面と面一に形成されている。枠体４２は被加工物ユニット１３の環状フレームＦを支持する枠体４２の上面よりも所定高さ低い支持面４４を有している。

支持面４４には環状フレームＦを固定する固定部として作用する複数の永久磁石４６が配設されている。４８はチャックテーブル３８上に搭載される環状フレームＦを位置決めする位置決めピンである。本実施形態では、チャックテーブル３８の支持面４４と永久磁石４６とでフレーム固定手段を構成する。

図３に示すように、環状フレームＦは２個の切欠き１５，１７を有しており、これらの切欠き１５，１７中に位置決めピン４８が嵌合することにより、被加工物ユニット１３がチャックテーブル３８上に位置決めされて搭載される。

本実施形態の研削装置２では、被加工物１１がチャックテーブル３８の保持面４０ａと異なる形状をしているため、被加工物１１が粘着シートＴに貼着され、粘着シートＴの外周部が環状フレームＦに装着された被加工物ユニット１３としてチャックテーブル３８上に載置され、環状フレームＦが支持面４４上に配設された永久磁石４６により固定される。

上述した実施形態では、チャックテーブル３８の保持面４４に複数の永久磁石４６を設けて環状フレームＦを固定しているが、永久磁石４６に替えて環状フレームＦをバキューム吸着するようにしてもよい。

本実施形態の研削装置２では、被加工物ユニット１３の被加工物１１をチャックテーブル３８の吸引保持部４０で粘着シートＴを介して吸引保持し、環状フレームＦを永久磁石４６で固定した後、被加工物１１の研削を実施する前に、図４に示すように、ハイトゲージ５４を回動して環状フレームＦの上面高さ位置を測定し、環状フレームＦの上面の高さ位置がチャックテーブル３８の保持面４０ａの高さより低いか、即ち環状フレームＦが永久磁石４６により正常に固定されているか否かを検出する。

環状フレームＦの上面の高さ位置の測定は複数箇所で実施するのが望ましく、例えば四点で実施し、環状フレームＦの上面の高さ位置がチャックテーブル３８の保持面４０ａの高さより低いか否かを検出する。

環状フレームＦの上面高さがチャックテーブル３８の保持面４０ａの高さより高いと検出された場合には、環状フレームＦが正常に固定されていないことになり、この場合には作業者が被加工物ユニット１３の環状フレームＦの固定作業をもう一度やり直す。

次に、図５を参照して、被加工物１１が粘着シートＴを介してチャックテーブル３８に吸引保持され、環状フレームＦが永久磁石４６により固定されている被加工物１１の研削作業について説明する。

被加工物１１を吸引保持したチャックテーブル３８を図１に示す研削位置Ｂに移動する。そして、図５に示すように、ハイトゲージ５４を回動して研削前の被加工物１１の上面高さ位置を測定する。

次いで、チャックテーブル３８を矢印ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２４を矢印ｂで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット送り機構３４を駆動して研削ホイール２４の研削砥石２８を被加工物１１の被研削面に接触させる。

そして、研削ホイール２４を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。ハイトゲージ５４で被加工物１１の上面高さを測定しながら、被加工物１１を所望の厚さ、例えば１００μｍに研削する。

上述した実施形態の研削装置２によると、環状フレームＦの上面がチャックテーブル３８の保持面４０ａよりも下方に位置付けられているか否かを検出するフレーム検出手段をハイトゲージ５４で兼用しているため、研削中の被加工物１１の上面高さをハイトゲージ５４で測定できるとともに、環状フレームＦの固定不良をハイトゲージ５４の測定により検出でき、環状フレームＦの固定不良に起因する研削ホイール２４及び環状フレームＦの破損を防止することができる。

２研削装置
１０研削ユニット
１１被加工物
Ｔ粘着シート
Ｆ環状フレーム
１３加工物ユニット
２４研削ホイール
２８研削砥石
３８チャックテーブル
４０ａ保持面
４４支持面
４６永久磁石
５４ハイトゲージ

Claims

被加工物が粘着シート上に貼着されるとともに該粘着シートを介して環状フレームに装着された形態の被加工物ユニットの該被加工物を研削する研削装置であって、
被加工物を保持する保持面を有し、該被加工物ユニットの被加工物を該粘着シートを介して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被加工物が該粘着シートを介して装着された該環状フレームの上面が該チャックテーブルの該保持面より下方となるように支持する支持面と、該環状フレームを固定する該支持面上に配設された固定部とを有するフレーム固定手段と、
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ホイールを回転可能に支持する研削手段と、
該フレーム固定手段で固定された該環状フレームの上面が該チャックテーブルの該保持面よりも下方に位置付けられているか否かを検出するフレーム検出手段と、
該チャックテーブルに保持された被加工物の研削前の上面高さ位置を検出するとともに、該研削手段で被加工物を研削している間に被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、を具備し、
前記フレーム検出手段は、該高さ位置検出手段で兼用されることを特徴とする研削装置。