KR20190111761A - 웨이퍼의 연삭 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 환상 볼록부의 상면의 높이를 측정하지 않고, 환상 볼록부의 높이가 소정의 설정한 높이가 되도록 환상 볼록부를 연삭할 수 있도록 한다.
(해결 수단) 웨이퍼의 연삭 방법은, 환상 지석 (16) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분을 연삭하여 원형 오목부 (W1) 를 형성함과 함께 원형 오목부 (W1) 의 외측에 환상 볼록부 (W2) 를 형성하는 중앙 연삭 공정과, 중앙 연삭 공정 종료시에 높이 위치 인식 수단 (26) 이 인식하는 연삭 수단 (10) 의 높이 위치 (Gh) 를 기억하는 높이 위치 기억 공정과, 기억한 높이 위치 (Gh) 로부터 미리 설정부 (40) 에 설정한 환상 볼록부 (W2) 의 높이 설정값 (b) 만큼 연삭 수단 (10) 을 상승시킨 높이 위치를 환상 볼록부 (W2) 의 연삭 종료 위치 (e) 로 하여 환상 볼록부 (W2) 의 상면을 환상 지석 (16) 에 의해 연삭하는 환상 볼록부 연삭 공정을 포함한다.

Description

웨이퍼의 연삭 방법{WAFER GRINDING METHOD}
본 발명은, 웨이퍼를 연삭 가공하는 연삭 방법에 관한 것이다.
연삭이 실시되어 웨이퍼가 얇아지면, 웨이퍼의 강성이 저하되어 그 후의 공정에 있어서 웨이퍼의 취급이 곤란해진다는 문제가 있기 때문에, 예를 들어, 웨이퍼의 직경보다 작은 직경으로 연삭 지석을 환상으로 배치한 연삭 휠을 사용하여, 웨이퍼의 이면 중, 웨이퍼의 중앙을 연삭하여 원형 오목부를 형성함과 함께, 외주 부분에 환상 볼록부 (보강부) 를 형성하는 연삭 방법이 있다 (예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 2 를 참조).
상기 연삭 방법에 의해 연삭된 웨이퍼의 환상 볼록부를 제거하기 위해서는, 웨이퍼의 원형 오목부의 바닥면을 예를 들어 절삭 장치의 유지 테이블의 유지면에서 유지하고, 바닥면과 반대의 면측으로부터 절삭 블레이드를 절입시켜 환상 볼록부를 잘라 내고 있다 (예를 들어, 하기의 특허문헌 3 을 참조). 환상 볼록부는, 잘라 내고 있는 도중에 낙하하지 않도록 유지 테이블에 의해 지지할 필요가 있고, 이러한 유지 테이블로는, 원형 오목부의 바닥면을 유지하는 중앙 유지부와 환상 볼록부의 단면을 유지하는 환상 유지부를 구비한 볼록 형상의 유지 테이블이 사용되고 있다.
유지 테이블의 환상 유지부에서 환상 볼록부를 지지하고 있지 않으면, 환상 볼록부를 잘라 낼 때에, 환상 볼록부와 원형 오목부의 기울기 차가 발생하여, 원형 오목부에 크랙이 발생하거나, 절삭 블레이드가 이상 소모되거나 한다. 이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 환상 볼록부를 잘라 내는 공정을 실시하기 전에, 환상 볼록부의 상면에 예를 들어 측정 게이지를 맞닿게 하여, 환상 볼록부의 높이가 설정한 높이가 되도록 감시하면서 환상 볼록부의 상면을 연삭하여 원형 오목부의 두께에 따라 환상 볼록부의 높이를 변경하여 환상 볼록부의 솟아오름량을 일정하게 하는 발명이 제안되어 있다 (예를 들어, 하기의 특허문헌 4 를 참조).
일본 공개특허공보 2007-173487호 일본 공개특허공보 2015-74042호 일본 공개특허공보 2009-141276호 일본 공개특허공보 2012-146889호
그러나, 상기 특허문헌 4 에 나타내는 발명에 있어서는, 환상 볼록부의 상면에 접촉시키는 측정 게이지를, 원형 오목부의 상면을 측정하는 측정 게이지와는 별도로 구비하거나, 또는 원형 오목부의 상면을 측정하는 측정 게이지를 수평 방향으로 이동시키는 게이지 이동 수단을 구비할 필요가 있어, 장치 구성이 번잡해지는 데다가, 환상 볼록부의 높이 조정을 양호한 정밀도로 실시할 수 없다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 환상 볼록부의 상면의 높이를 측정하지 않고, 환상 볼록부의 높이가 소정의 설정한 높이가 되도록 환상 볼록부를 연삭할 수 있는 연삭 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 유지면에 있어서 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블과, 웨이퍼의 직경 미만의 외경을 갖도록 배열된 복수의 환상 지석을 구비한 연삭 휠을 자유롭게 회전할 수 있도록 장착하고, 그 유지 테이블이 유지한 웨이퍼의 중앙 부분을 연삭하여 원형 오목부를 형성함과 함께 그 원형 오목부의 외측에 환상 볼록부를 형성하는 연삭 수단과, 그 연삭 수단을 그 유지면에 대해 수직 방향으로 승강시키는 승강 이동 수단과, 그 승강 이동 수단이 이동시킨 그 연삭 수단의 높이 위치를 인식하는 높이 위치 인식 수단과, 그 유지 테이블과 그 연삭 수단을 유지면 방향으로 상대 이동시키는 수평 이동 수단과, 그 환상 볼록부의 높이 설정값을 설정하는 설정부를 구비한 연삭 장치를 사용하여, 그 원형 오목부를 연삭한 후에 그 환상 볼록부의 상면을 연삭하여 그 환상 볼록부의 높이를 그 설정부에 설정한 높이로 조정하는 웨이퍼의 연삭 방법으로서, 그 환상 지석에 의해 웨이퍼의 중앙 부분을 연삭하여 그 원형 오목부를 형성함과 함께 그 원형 오목부의 외측에 환상 볼록부를 형성하는 중앙 연삭 공정과, 그 중앙 연삭 공정의 종료시에 그 높이 위치 인식 수단이 인식하는 그 연삭 수단의 높이 위치를 기억하는 높이 위치 기억 공정과, 그 높이 위치 기억 공정에서 기억한 그 연삭 수단의 그 높이 위치로부터 미리 그 설정부에 설정한 그 환상 볼록부의 그 높이 설정값만큼 그 연삭 수단을 상승시킨 높이 위치를 그 환상 볼록부의 연삭 종료 위치로 하여 그 환상 볼록부의 상면을 그 환상 지석에 의해 연삭하는 환상 볼록부 연삭 공정을 구비하는 웨이퍼의 연삭 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 연삭 장치는, 상기 유지 테이블이 유지한 웨이퍼의 상면 높이를 측정하는 웨이퍼 상면 높이 측정 수단을 추가로 구비하고, 상기 중앙 연삭 공정의 실시 전에 그 웨이퍼 상면 높이 측정 수단에 의해 웨이퍼의 상면을 측정한 웨이퍼 상면 높이와 그 중앙 연삭 공정의 종료시에 상기 원형 오목부의 바닥면을 측정한 바닥면 높이의 차로부터 그 원형 오목부의 깊이값을 산출하는 깊이 산출 공정과, 상기 높이 위치 기억 공정에서 기억한 상기 연삭 수단의 상기 높이 위치로부터 상방향으로 그 깊이 산출 공정에서 산출한 그 깊이값만큼 상승시킨 위치를 그 환상 볼록부 연삭 공정에서 그 연삭 수단에 의해 연삭을 개시하는 위치로서 산출하는 환상 볼록부 연삭 개시 위치 산출 공정을 상기 환상 볼록부 연삭 공정을 개시할 때까지 실시한다.
본 발명에 의하면, 환상 볼록부의 상면에 측정 게이지를 접촉시켜 환상 볼록부의 높이를 측정할 필요가 없다. 즉, 측정 게이지로 환상 볼록부의 높이를 감시하지 않고, 환상 지석으로 환상 볼록부를 연삭하여 설정부에 설정한 높이 설정값의 높이로 환상 볼록부의 높이를 조정할 수 있다. 따라서, 장치에 기구를 추가할 필요가 없고, 종래의 장치로 환상 볼록부의 높이 조정이 가능해진다.
또, 상기 중앙 연삭 공정의 실시 전에 원형 오목부의 깊이값을 산출하는 깊이 산출 공정을 실시하고, 환상 볼록부 연삭 개시 위치 산출 공정을 상기 환상 볼록부 연삭 공정을 개시할 때까지 실시하도록 구성한 경우에는, 환상 볼록부의 높이를 설정부에 설정한 높이 설정값의 높이로 고정밀도로 조정할 수 있다.
도 1 은, 연삭 장치의 일례의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 웨이퍼 상면 높이 측정 공정 및 중앙 연삭 공정을 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 중앙 연삭 공정 후의 웨이퍼 상태를 나타냄과 함께, 높이 위치 기억 공정, 원형 오목부 바닥면 높이 측정 공정 및 깊이 위치 산출 공정을 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 환상 볼록부 연삭 개시 위치 산출 공정을 나타내는 단면도이다.
도 5 는, 환상 볼록부 연삭 공정을 나타내는 단면도이다.
[연삭 장치]
도 1 에 나타내는 연삭 장치 (1) 는, Y 축 방향으로 연장되는 장치 베이스 (2) 와, 장치 베이스 (2) 의 Y 축 방향 후부측에 세워 설치된 칼럼 (3) 을 가지고 있다. 연삭 장치 (1) 는, 유지면 (5a) 에 있어서 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블 (4) 과, 웨이퍼의 직경 미만의 외경을 갖도록 배열된 환상 지석 (16) 을 구비한 연삭 휠 (15) 을 자유롭게 회전할 수 있도록 장착하고 유지 테이블 (4) 이 유지한 웨이퍼의 중앙 부분을 연삭하여 원형 오목부를 형성함과 함께 원형 오목부의 외측에 환상 볼록부를 형성하는 연삭 수단 (10) 과, 연삭 수단 (10) 을 유지면 (5a) 에 대해 수직 방향 (도시하는 예에서는 Z 축 방향) 으로 승강시키는 승강 이동 수단 (20) 과, 승강 이동 수단 (20) 이 이동시킨 연삭 수단 (10) 의 높이 위치를 인식하는 높이 위치 인식 수단 (26) 과, 유지 테이블 (4) 과 연삭 수단 (10) 을 유지면 방향 (도시하는 예에서는 X 축 방향) 으로 상대 이동시키는 수평 이동 수단 (30) 과, 환상 볼록부의 높이 설정값을 설정하는 설정부 (40) 를 구비하고 있다.
연삭 수단 (10) 은, 칼럼 (3) 의 전방에 있어서 승강 이동 수단 (20) 에 의해 승강 가능하게 지지되어 있다. 연삭 수단 (10) 은, Z 축 방향의 축심을 갖는 스핀들 (11) 과, 스핀들 (11) 의 외주를 둘러싸는 스핀들 하우징 (12) 과, 스핀들 (11) 의 일단에 장착된 모터 (13) 와, 스핀들 하우징 (12) 을 유지하는 홀더 (14) 와, 스핀들 (11) 의 하단에 장착된 연삭 휠 (15) 과, 연삭 휠 (15) 의 하부에 원환상으로 배열된 복수의 환상 지석 (16) 을 구비하고 있다. 환상 지석 (16) 의 외주 가장자리의 직경은, 예를 들어, 연삭 대상이 되는 웨이퍼의 반경과 동일한 정도로 설정되어 있다. 모터 (13) 가 스핀들 (11) 을 회전시킴으로써, 연삭 휠 (15) 을 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다.
승강 이동 수단 (20) 은, Z 축 방향으로 연장되는 볼 나사 (21) 와, 볼 나사 (21) 의 일단에 접속된 모터 (22) 와, 볼 나사 (21) 와 평행하게 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (23) 과, 내부에 구비한 너트가 볼 나사 (21) 에 나사 결합함과 함께 측부가 가이드 레일 (23) 에 슬라이딩 접촉하는 승강판 (24) 을 구비하고 있다. 승강판 (24) 에는, 홀더 (14) 가 고정되어 있다. 그리고, 모터 (22) 가 볼 나사 (21) 를 회동시키면, 1 쌍의 가이드 레일 (23) 을 따라 승강판 (24) 과 함께 연삭 수단 (10) 을 Z 축 방향으로 승강시킬 수 있다.
본 실시형태에 나타내는 모터 (22) 에는, 모터 (22) 의 회전수를 검출하는 인코더 (25) 와 높이 위치 인식 수단 (26) 이 접속되어 있다. 본 실시형태에 나타내는 높이 위치 인식 수단 (26) 에서는, 인코더 (25) 가 모터 (22) 의 회전수를 카운트하여 계측하고, 그 계측값에 기초하여 연삭 수단 (10) 의 Z 축 방향의 높이 위치를 인식할 수 있다. 높이 위치 인식 수단 (26) 은, 상기한 구성에 한정되지 않고, 예를 들어, 위치 검출용의 리니어 스케일로 구성해도 된다.
수평 이동 수단 (30) 은, X 축 방향으로 연장되는 볼 나사 (31) 와, 볼 나사 (31) 의 일단에 접속된 모터 (32) 와, 볼 나사 (31) 와 평행하게 연장되는 1 쌍의 가이드 레일 (33) 과, 내부에 구비한 너트가 볼 나사 (31) 에 나사 결합함과 함께 측부가 가이드 레일 (33) 에 슬라이딩 접촉하는 이동판 (34) 을 구비하고 있다. 이동판 (34) 은, 승강 이동 수단 (20) 에 접속되어 있다. 그리고, 모터 (32) 가 볼 나사 (31) 를 회동시키면, 1 쌍의 가이드 레일 (33) 을 따라 이동판 (34) 과 함께 연삭 수단 (10) 을 X 축 방향으로 수평 이동시켜, 유지 테이블 (4) 과 연삭 수단 (10) 을 X 축 방향으로 상대 이동시킬 수 있다.
유지 테이블 (4) 은, 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지면 (5a) 을 갖는 포러스판 (5) 과, 포러스판 (5) 을 수용하는 프레임체 (6) 를 구비하고 있다. 프레임체 (6) 의 상면 (6a) 은, 유지면 (5a) 과 면일한 높이로 되어 있어, 유지면 높이의 기준면이 된다. 유지 테이블 (4) 의 주위는 이동 기대 (7) 에 의해 덮여 있다. 유지 테이블 (4) 의 하방에는, 도시하고 있지 않지만, 유지 테이블 (4) 을 회전시키는 회전 수단과, 유지 테이블 (4) 을 이동 기대 (7) 와 함께 Y 축 방향으로 이동시키는 이동 수단이 접속되어 있다.
설정부 (40) 에 설정되는 환상 볼록부의 높이 설정값이란, 연삭에 의해 웨이퍼의 중앙 부분에 형성되는 원형 오목부의 바닥면과 외주부에 형성되는 원하는 환상 볼록부의 상면의 높이의 차분의 값이다. 또한, 설정부 (40) 는, 도시하고 있지 않지만, 예를 들어 터치 패널로 구성되고, 오퍼레이터에 의해 조작된다.
연삭 장치 (1) 는, 유지 테이블 (4) 이 유지한 웨이퍼의 상면 높이를 측정하는 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 과, 유지 테이블 (4) 의 유지면 (5a) 의 높이를 측정하는 유지면 측정 수단 (52) 과, 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 및 유지면 측정 수단 (52) 에 접속되는 산출 수단 (60) 과 적어도 승강 이동 수단 (20) 을 제어하는 제어 수단 (70) 을 구비하고 있다.
웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 및 유지면 측정 수단 (52) 은, 장치 베이스 (2) 의 상면에 세워 설치된 브래킷 (8) 의 단부에 각각 접속되어 있다. 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 은, 유지 테이블 (4) 의 유지면 (5a) 측에 위치하고, 유지면 (5a) 에 유지되는 웨이퍼의 상면에 접촉시키는 측정자 (51) 를 구비하고, 측정자 (51) 가 유지 테이블 (4) 에 유지된 웨이퍼의 상면에 접촉했을 때의 높이를 웨이퍼의 상면 높이로서 측정할 수 있다. 유지면 측정 수단 (52) 은, 프레임체 (6) 의 상면 (6a) 측에 위치하고, 상면 (6a) 에 접촉시키는 측정자 (53) 를 구비하고 있다. 유지면 측정 수단 (52) 은, 측정자 (53) 가 상면 (6a) 에 접촉 했을 때의 높이를 유지 테이블 (4) 의 유지면 (5a) 의 높이로서 측정할 수 있다. 본 실시형태에 나타내는 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 및 유지면 측정 수단 (52) 은, 접촉식의 측정 게이지에 의해 구성했지만, 이러한 구성에 한정되지 않고, 예를 들어, 비접촉식으로 광학계의 측정기에 의해 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 및 유지면 측정 수단 (52) 을 구성해도 된다.
산출 수단 (60) 은, 웨이퍼의 연삭 전에 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 이 측정한 웨이퍼의 상면 높이와 웨이퍼의 연삭 후에 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 이 측정한 원형 오목부의 바닥면의 바닥면 높이의 차로부터 원형 오목부의 깊이를 산출할 수 있다. 또, 산출 수단 (60) 은, 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 이 측정한 측정값과 유지면 측정 수단 (52) 이 측정한 측정값의 차로부터 웨이퍼의 두께를 산출할 수 있다. 또, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 파장의 측정광을 조사시켜 웨이퍼 (W) 의 상면에서 반사한 반사광과 웨이퍼의 하면에서 반사한 반사광의 광로차로부터 웨이퍼 (W) 의 두께를 산출하는 비접촉식의 두께 측정기를 사용해도 된다.
제어 수단 (70) 은, 제어 프로그램에 의해 연산 처리하는 CPU 와 메모리 등의 기억 소자를 적어도 구비하고 있다. 제어 수단 (70) 의 메모리에는, 산출 수단 (60) 에 의해 산출된 원형 오목부의 깊이값, 높이 위치 인식 수단 (26) 이 인식한 연삭 수단 (10) 의 높이 위치, 설정부 (40) 에 설정된 환상 볼록부의 높이 설정값 등의 각 데이터가 격납되어 있다. 그리고, 제어 수단 (70) 에서는, 설정부 (40), 산출 수단 (60), 높이 위치 인식 수단 (26) 으로부터 보내져 오는 데이터에 기초하여, 승강 이동 수단 (20) 에 의한 연삭 수단 (10) 의 Z 축 방향의 승강 이동을 제어할 수 있다.
[웨이퍼의 연삭 방법]
다음으로, 연삭 장치 (1) 를 사용하여, 도 2 에 나타내는 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분을 연삭하여 원형 오목부를 형성함과 함께 외주부에 링상의 환상 볼록부를 형성하고 나서, 환상 볼록부의 상면을 연삭하여 그 높이를 조정하는 웨이퍼의 연삭 방법에 대해 설명한다. 웨이퍼 (W) 는, 원형 판상의 피가공물의 일례로서, 디바이스가 형성된 면이 표면 (Wa) 으로 되어 있고, 표면 (Wa) 에는 예를 들어 보호 테이프 (T) 가 첩착 (貼着) 된다. 한편, 표면 (Wa) 과 반대측에 있는 이면 (Wb) 이 환상 지석 (16) 에 의해 연삭되는 피연삭면으로 되어 있다. 웨이퍼 (W) 의 연삭을 개시하기 전에는, 오퍼레이터에 의해, 도 1 에 나타낸 설정부 (40) 에 환상 볼록부의 높이 설정값을 설정해 둔다.
(1) 웨이퍼 상면 높이 측정 공정
도 2 에 나타내는 바와 같이, 보호 테이프 (T) 가 첩착된 웨이퍼 (W) 의 표면 (Wa) 측을 유지 테이블 (4) 의 유지면 (5a) 에 재치 (載置) 하여 이면 (Wb) 측을 노출시키고, 도시되지 않은 흡인원의 흡인력을 작용시킨 유지면 (5a) 에서 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한다. 계속해서, 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 은, 측정자 (51) 를 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 에 접촉시킴으로써, 연삭 전의 웨이퍼 상면 높이의 높이 위치 (Wh1) 를 측정하여, 높이 위치 (Wh1) 를 도 1 에 나타낸 산출 수단 (60) 에 보낸다.
(2) 중앙 연삭 공정
유지 테이블 (4) 을 연삭 수단 (10) 의 하방측으로 이동시킨다. 그 후, 수평 이동 수단 (30) 에 의해, 연삭 수단 (10) 과 유지 테이블 (4) 을 유지면 방향 (X 축 방향) 으로 상대 이동시키고, 환상 지석 (16) 의 외주 가장자리 (160) 가 웨이퍼 (W) 의 회전 중심 (Wo) 을 항상 통과하는 위치에 연삭 휠 (15) 을 위치시킨다. 이어서, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한 유지 테이블 (4) 을 예를 들어 화살표 A 방향으로 회전시킴과 함께, 연삭 휠 (15) 을 예를 들어 화살표 A 방향으로 회전시키면서, 승강 이동 수단 (20) 에 의해 연삭 수단 (10) 을 웨이퍼 (W) 에 접근하는 방향으로 하강시켜, 회전하는 환상 지석 (16) 으로 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 을 가압하면서 연삭한다.
웨이퍼 (W) 의 연삭 중에는, 환상 지석 (16) 의 외주 가장자리 (160) 의 웨이퍼 (W) 의 회전 중심 (Wo) 을 항상 통과하면서, 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분을 원하는 두께에 이를 때까지 연삭한다. 즉, 회전하는 환상 지석 (16) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분을 연삭하여 제거함으로써 원형 오목부 (W1) 를 형성함과 함께, 원형 오목부 (W1) 의 외측에 링상의 환상 볼록부 (W2) 를 형성한다. 중앙 연삭 공정을 실시한 단계에서는, 웨이퍼 (W) 의 원형 오목부 (W1) 의 외측에 그대로 잔존한 외주부를 환상 볼록부 (W2) 로 하고 있다. 요컨대, 도 3 의 예에 있어서의 환상 볼록부 (W2) 의 높이는 연삭 전의 웨이퍼 (W) 의 두께와 동일하고, 설정부 (40) 에 설정한 높이 설정값보다 크게 되어 있다.
(3) 높이 위치 기억 공정
다음으로, 중앙 연삭 공정이 종료되면, 높이 위치 인식 수단 (26) 에 의해 연삭 수단 (10) 의 높이 위치 (Gh) 를 인식한다. 높이 위치 (Gh) 는, 중앙 연삭 공정 종료시의 원형 오목부 (W1) 의 바닥면에 환상 지석 (16) 이 접촉하고 있을 때의 연삭 수단 (10) 의 Z 축 방향의 높이이다. 높이 위치 인식 수단 (26) 에 의해 높이 위치 (Gh) 를 인식하면, 인식한 높이 위치 (Gh) 를 도 1 에 나타낸 제어 수단 (70) 의 메모리에 기억시킨다.
(4) 원형 오목부 바닥면 높이 측정 공정
또, 중앙 연삭 공정의 종료시에는, 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 으로 원형 오목부 (W1) 의 바닥면 높이의 높이 위치 (Wh2) 를 측정하고, 측정한 높이 위치 (Wh2) 를 산출 수단 (60) 에 보낸다. 예를 들어, 상기의 웨이퍼 상면 높이 측정 공정을 실시한 후, 중앙 연삭 공정의 종료시까지 웨이퍼 (W) 의 이면 (Wb) 에 측정자 (51) 를 접촉시킨 상태를 유지함으로써, 원형 오목부 (W1) 의 높이 위치 (Wh2) 를 측정할 수 있다.
(5) 깊이 산출 공정
도 1 에 나타낸 산출 수단 (60) 은, 상기 중앙 연삭 공정의 실시 전에 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 에 의해 측정한 높이 위치 (Wh1) 와 중앙 연삭 공정 종료시에 원형 오목부 (W1) 의 바닥면을 측정한 높이 위치 (Wh2) 의 차로부터 원형 오목부 (W1) 의 깊이값 (a) 을 산출하고, 깊이값 (a) 을 도 1 에 나타낸 제어 수단 (70) 의 메모리에 기억시킨다. 또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 (W) 의 두께 (원형 오목부 (W1) 의 두께 방향의 두께) 를 측정하는 동작은 생략하고 있지만, 실제로는, 중앙 연삭 공정을 실시할 때, 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 이 측정하는 원형 오목부 (W1) 의 높이 위치 (Wh2) 와 유지면 측정 수단 (52) 이 측정하는 유지 테이블 (4) 의 유지면 (5a) 의 높이의 차를 산출함으로써 웨이퍼 (W) 의 두께를 항상 감시하고 있다.
(6) 환상 볼록부 연삭 개시 위치 산출 공정
도 4 에 나타내는 바와 같이, 깊이 산출 공정에서 산출한 원형 오목부 (W1) 의 깊이값 (a) 을 사용하여, 환상 볼록부 (W2) 의 연삭 개시 위치 (s) 를 산출한다. 구체적으로는, 높이 위치 기억 공정에서 기억한 연삭 수단 (10) 의 높이 위치 (Gh) 로부터 상방향으로 깊이 산출 공정에서 산출한 깊이값 (a) 만큼 상승시킨 위치를 후술하는 환상 볼록부 연삭 공정에서 연삭 수단 (10) 에 의해 연삭을 개시하는 연삭 개시 위치 (s) 로 한다. 즉, 연삭 개시 위치 (s) 는, 높이 위치 (Gh) 에 깊이값 (a) 을 가산한 값 (Gh ＋ a = s) 이고, 도 1 에 나타낸 제어 수단 (70) 에 의해 산출된다. 그리고, 제어 수단 (70) 은, 승강 이동 수단 (20) 을 제어함으로써 연삭 수단 (10) 을 상승시켜, 환상 지석 (16) 의 연삭면 (하면) 을 연삭 개시 위치 (s) 에 위치시킨다. 깊이 산출 공정 및 환상 볼록부 연삭 개시 위치 산출 공정은, 후술하는 환상 볼록부 연삭 공정을 개시할 때까지 실시하면 된다.
(7) 환상 볼록부 연삭 공정
환상 볼록부 연삭 공정에서는, 높이 위치 기억 공정에서 기억한 연삭 수단 (10) 의 높이 위치 (Gh) 로부터 미리 설정부 (40) 에 설정한 환상 볼록부 (W2) 의 높이 설정값 (b) 만큼 연삭 수단 (10) 을 상승시킨 높이 위치를 환상 볼록부 (W2) 의 연삭 종료 위치 (e) 로 한다. 즉, 연삭 종료 위치 (e) 는, 높이 위치 (Gh) 에 높이 설정값 (b) 을 가산한 값 (Gh ＋ b = e) 이고, 도 1 에 나타낸 제어 수단 (70) 에 의해 산출된다. 연삭 종료 위치 (e) 를 산출하면, 제어 수단 (70) 이 승강 이동 수단 (20) 을 제어함으로써, 환상 볼록부 (W2) 의 상면을 환상 지석 (16) 으로 연삭량 (c) 만큼 연삭한다. 연삭량 (c) 은, 연삭 개시 위치 (s) 로부터 연삭 종료 위치 (e) 까지의 웨이퍼 (W) 의 두께량으로, 깊이값 (a) 으로부터 높이 설정값 (b) 을 감산하여 구할 수 있다 (a - b = c). 연삭량 (c) 의 산출에 대해서도 제어 수단 (70) 에 의해 실시된다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 연삭 휠 (15) 을 예를 들어 화살표 A 방향으로 회전시키면서, 승강 이동 수단 (20) 에 의해 연삭 수단 (10) 을 웨이퍼 (W) 에 접근하는 방향으로 하강시켜, 회전하는 환상 지석 (16) 으로 상기 연삭량 (c) 만큼 환상 볼록부 (W2) 의 상면을 연삭함으로써, 환상 볼록부 (W2) 의 높이를 높이 설정값 (b) 의 높이로 조정한다. 환상 볼록부 (W2) 의 연삭 중, 측정 게이지 등을 환상 볼록부 (W2) 의 상면에 접촉시켜 그 높이를 감시하지 않기 때문에, 기계 오차 등이 발생할 우려는 없고, 환상 볼록부 (W2) 의 높이를 높이 설정값 (b) 으로부터 적어도 ±10 ㎛ 정도의 범위로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.
환상 볼록부 연삭 공정이 완료된 후, 웨이퍼 (W) 는, 예를 들어, 절삭 장치의 유지 테이블에 반송되어 절삭 블레이드로 환상 볼록부 (W2) 가 잘라 내어진다. 이 때, 환상 볼록부 연삭 공정에 의해 환상 볼록부의 높이를 결정된 높이로 형성할 수 있으므로, 예를 들어, 유지 테이블과 환상 볼록부 (W2) 사이에 스페이서 등의 높이 조정 부품을 사이에 둘 필요는 없다. 그리고, 환상 볼록부 (W2) 를 절삭 블레이드로 잘라 낼 때 웨이퍼 (W) 에 크랙이 발생하거나, 절삭 블레이드에 이상 마모가 발생하거나 할 우려도 없다.
이상과 같이, 본 발명에 관련된 웨이퍼의 연삭 방법은, 중앙 연삭 공정의 종료시에 있어서의 연삭 수단 (10) 의 높이 위치 (Gh) 를 높이 위치 인식 수단 (26) 이 인식하는 높이 위치 기억 공정과, 높이 위치 (Gh) 로부터 미리 설정부 (40) 에 설정한 환상 볼록부 (W2) 의 높이 설정값 (b) 만큼 연삭 수단 (10) 을 상승시킨 높이 위치를 환상 볼록부 (W2) 의 연삭 종료 위치 (e) 로 하여 환상 볼록부 (W2) 의 상면을 환상 지석 (16) 에 의해 연삭하는 환상 볼록부 연삭 공정을 구비하였기 때문에, 환상 볼록부 (W2) 의 상면에 예를 들어 측정 게이지를 접촉시켜 환상 볼록부 (W2) 의 높이를 측정할 필요가 없다. 즉, 측정 게이지로 환상 볼록부 (W2) 의 높이를 감시하지 않고, 환상 지석 (16) 으로 환상 볼록부 (W2) 를 연삭하여 높이 설정값 (b) 의 높이로 환상 볼록부 (W2) 의 높이를 조정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 사용하는 연삭 장치 (1) 에 기구를 추가할 필요가 없어, 환상 볼록부 (W2) 의 높이 조정을 용이하게 실시할 수 있다.
또, 본 발명에 관련된 웨이퍼의 연삭 방법은, 중앙 연삭 공정의 실시 전에 웨이퍼 상면 높이 측정 수단 (50) 에 의해 측정한 높이 위치 (Wh1) 와 중앙 연삭 공정의 종료시에 원형 오목부 (W1) 의 바닥면을 측정한 높이 위치 (Wh2) 의 차로부터 원형 오목부 (W1) 의 깊이값 (a) 을 산출하는 깊이 산출 공정과, 연삭 수단 (10) 의 높이 위치 (Gh) 로부터 상방향으로 깊이값 (a) 만큼 상승시킨 위치를 연삭 개시 위치 (s) 로서 산출하는 환상 볼록부 연삭 개시 위치 산출 공정을 환상 볼록부 연삭 공정을 개시할 때까지 실시하기 때문에, 환상 볼록부 (W2) 의 높이를 높이 설정값 (b) 의 높이로 고정밀도로 조정할 수 있다.
1 : 연삭 장치
2 : 장치 베이스
3 : 칼럼
4 : 유지 테이블
5 : 포러스판
5a : 유지면
6 : 프레임체
7 : 이동 기대
8 : 브래킷
10 : 연삭 수단
11 : 스핀들
12 : 스핀들 하우징
13 : 모터
14 : 홀더
15 : 연삭 휠
16 : 환상 지석
20 : 승강 이동 수단
21 : 볼 나사
22 : 모터
23 : 가이드 레일
24 : 승강판
25 : 인코더
26 : 높이 위치 인식 수단
30 : 수평 이동 수단
31 : 볼 나사
32 : 모터
33 : 가이드 레일
34 : 이동판
40 : 설정부
50 : 웨이퍼 상면 높이 측정 수단
51 : 측정자
52 : 유지면 측정 수단
53 : 측정자
60 : 산출 수단
70 : 제어 수단

Claims (2)

  1. 유지면에 있어서 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블과,
    웨이퍼의 직경 미만의 외경을 갖도록 배열된 복수의 환상 지석을 구비한 연삭 휠을 자유롭게 회전할 수 있도록 장착하고, 그 유지 테이블이 유지한 웨이퍼의 중앙 부분을 연삭하여 원형 오목부를 형성함과 함께 그 원형 오목부의 외측에 환상 볼록부를 형성하는 연삭 수단과,
    그 연삭 수단을 그 유지면에 대해 수직 방향으로 승강시키는 승강 이동 수단과,
    그 승강 이동 수단이 이동시킨 그 연삭 수단의 높이 위치를 인식하는 높이 위치 인식 수단과,
    그 유지 테이블과 그 연삭 수단을 유지면 방향으로 상대 이동시키는 수평 이동 수단과,
    그 환상 볼록부의 높이 설정값을 설정하는 설정부를 구비한 연삭 장치를 사용하여, 그 원형 오목부를 연삭한 후에 그 환상 볼록부의 상면을 연삭하여 그 환상 볼록부의 높이를 그 설정부에 설정한 높이로 조정하는 웨이퍼의 연삭 방법으로서,
    그 환상 지석에 의해 웨이퍼의 중앙 부분을 연삭하여 그 원형 오목부를 형성함과 함께 그 원형 오목부의 외측에 환상 볼록부를 형성하는 중앙 연삭 공정과,
    그 중앙 연삭 공정의 종료시에 그 높이 위치 인식 수단이 인식하는 그 연삭 수단의 높이 위치를 기억하는 높이 위치 기억 공정과,
    그 높이 위치 기억 공정에서 기억한 그 연삭 수단의 그 높이 위치로부터 미리 그 설정부에 설정한 그 환상 볼록부의 그 높이 설정값만큼 그 연삭 수단을 상승시킨 높이 위치를 그 환상 볼록부의 연삭 종료 위치로 하여 그 환상 볼록부의 상면을 그 환상 지석에 의해 연삭하는 환상 볼록부 연삭 공정을 구비하는 웨이퍼의 연삭 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연삭 장치는, 상기 유지 테이블이 유지한 웨이퍼의 상면 높이를 측정하는 웨이퍼 상면 높이 측정 수단을 추가로 구비하고,
    상기 중앙 연삭 공정의 실시 전에 그 웨이퍼 상면 높이 측정 수단에 의해 웨이퍼의 상면을 측정한 웨이퍼 상면 높이와 그 중앙 연삭 공정의 종료시에 상기 원형 오목부의 바닥면을 측정한 바닥면 높이의 차로부터 그 원형 오목부의 깊이값을 산출하는 깊이 산출 공정과,
    상기 높이 위치 기억 공정에서 기억한 상기 연삭 수단의 상기 높이 위치로부터 상방향으로 그 깊이 산출 공정에서 산출한 그 깊이값만큼 상승시킨 위치를 그 환상 볼록부 연삭 공정에서 그 연삭 수단에 의해 연삭을 개시하는 위치로서 산출하는 환상 볼록부 연삭 개시 위치 산출 공정을 상기 환상 볼록부 연삭 공정을 개시할 때까지 실시하는 연삭 방법.
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