KR20230066603A - 가공 장치 및 가공 방법 - Google Patents
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Abstract
기판을 가공하는 가공 장치로서, 유지 기구에 의해 유지된 상기 기판을 가공하는 환상의 연삭 숫돌을 구비하는 연삭 기구와, 상기 기판의 가공면에 연삭수를 공급하는 연삭수 공급 기구와, 상기 기판의 가공면 상에 있어서의 임의의 위치를 냉각하는 조정수를 공급하는 조정수 공급 기구를 가지는 가공 장치.
Description
본 개시는 가공 장치 및 가공 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 척 테이블에 유지된 피가공물을 연삭하는 연삭휠과, 피가공물의 연삭면 및 연삭휠에 연삭수를 공급하는 연삭수 공급 수단과, 연삭수 공급 수단에 연통하는 연삭수 공급원을 가지는 연삭 장치가 개시되어 있다.
본 개시에 따른 기술은, 연삭수를 공급하면서 기판을 가공하는 가공 장치에 있어서, 당해 기판을 적절하게 원하는 형상으로 가공한다.
본 개시의 일태양은, 기판을 가공하는 가공 장치로서, 유지 기구에 의해 유지된 상기 기판을 가공하는 환상(環狀)의 연삭 숫돌을 구비하는 연삭 기구와, 상기 기판의 가공면에 연삭수를 공급하는 연삭수 공급 기구와, 상기 기판의 가공면 상에 있어서의 임의의 위치를 냉각하는 조정수를 공급하는 조정수 공급 기구를 가지는 가공 장치.
본 개시에 따르면, 연삭수를 공급하면서 기판을 가공하는 가공 장치에 있어서, 당해 기판을 적절하게 원하는 형상으로 가공할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 가공 장치의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 각종 연삭 기구 및 척의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 3은 웨이퍼의 연삭 처리의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 4는 각종 연삭 기구의 내부에 형성된 연삭수 유로를 나타내는 종단면도이다.
도 5는 연삭휠의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 6은 플랜지 연삭수의 공급의 모습을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 7은 조정수 공급 기구의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 8은 조정수 공급 기구의 다른 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 9는 플랜지 연삭수 및 아우터 노즐로부터의 조정수를 공급했을 시에 있어서의 웨이퍼의 연삭 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 10은 아우터 노즐로부터의 조정수의 공급량을 변화시켰을 시에 있어서의 웨이퍼의 연삭 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 2는 각종 연삭 기구 및 척의 구성의 일례를 나타내는 측면도이다.
도 3은 웨이퍼의 연삭 처리의 모습을 나타내는 설명도이다.
도 4는 각종 연삭 기구의 내부에 형성된 연삭수 유로를 나타내는 종단면도이다.
도 5는 연삭휠의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 6은 플랜지 연삭수의 공급의 모습을 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 7은 조정수 공급 기구의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 8은 조정수 공급 기구의 다른 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 9는 플랜지 연삭수 및 아우터 노즐로부터의 조정수를 공급했을 시에 있어서의 웨이퍼의 연삭 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 10은 아우터 노즐로부터의 조정수의 공급량을 변화시켰을 시에 있어서의 웨이퍼의 연삭 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
최근, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 표면에 복수의 전자 회로 등의 디바이스가 형성된 반도체 기판(이하, '웨이퍼'라 함)에 대하여, 당해 웨이퍼를 연삭하여, 웨이퍼를 박화하는 것이 행해지고 있다.
웨이퍼의 연삭은, 예를 들면 유지 기구로 웨이퍼의 연삭면과는 반대측의 면을 유지한 상태로 당해 유지 기구를 회전시키면서, 웨이퍼의 연삭면에 연삭 기구의 연삭 숫돌을 접촉시킴으로써 행해진다. 또한, 이 웨이퍼의 연삭에 있어서는, 연삭에 의해 발생하는 마찰열 및 연삭 찌꺼기 등을 제거하여, 연삭 분위기 및 연삭 숫돌을 청정하게 유지하기 위한 연삭수의 공급이 행해지고 있다.
특허 문헌 1에는, 피가공물(웨이퍼)에 연삭수를 공급하면서 연삭을 행하는 연삭 장치가 개시되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 가공 장치에 의하면, 스핀들, 마운트 및 연삭휠의 내부를 관통하여 형성된 유로, 및 연삭휠의 하부에 개구하여 형성된 연삭수 공급구를 거쳐, 웨이퍼의 연삭면 및 연삭휠에 대하여 연삭수를 공급하고 있다. 이와 같이 웨이퍼의 연삭에 있어 연삭수의 공급을 행함으로써, 연삭에 의해 발생하는 마찰열 및 연삭 찌꺼기 등을 제거하는 것을 도모하고 있다.
그러나, 본 발명자들이 예의 검토한 바, 이러한 종래의 방법에 의해 연삭수를 공급하면서 연삭을 행하면, 연삭 처리 후의 웨이퍼를 원하는 형상 및 평탄도(TTV : Total Thickness Variation)로 할 수 없는 경우가 있는 것을 알았다. 구체적으로, 특허 문헌 1에 나타낸 바와 같이, 연삭수를 연삭휠의 하부에 형성된 연삭수 공급구만으로부터 공급한 경우, 마찰열의 제거가 적절하게 행해지지 않아 웨이퍼(유지 기구)의 면내에서 국소적으로 팽창이 발생하고, 그 결과, 당해 팽창 부분에 있어서 연삭량이 증가하여 TTV가 악화될 우려가 있는 것을 알았다.
본 개시에 따른 기술은, 연삭수를 공급하면서 기판을 가공하는 가공 장치에 있어서, 당해 기판을 적절하게 원하는 형상으로 가공한다. 이하, 본 실시 형태에 따른 가공 장치 및 가공 방법에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 따른 가공 장치(1)에서는, 기판으로서의 웨이퍼(W)를 연삭하여 박화한다. 웨이퍼(W)는, 예를 들면 실리콘 웨이퍼 또는 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼이다. 웨이퍼(W)에는 디바이스가 형성되어 있고, 당해 디바이스의 형성면과는 반대측의 면에 대하여 연삭 등의 처리가 행해진다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 웨이퍼(W)에 있어서의 디바이스의 형성면으로서 유지 기구로서의 척에 유지되는 측의 면을 '유지면', 유지면과는 반대측의 연삭 등의 처리가 행해지는 면을 '연삭면'이라 하는 경우가 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 가공 장치(1)는, 반입반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다. 반입반출 스테이션(2)에서는, 예를 들면 외부와의 사이에서 복수의 웨이퍼(W)를 수용 가능한 카세트(C)가 반입반출된다. 처리 스테이션(3)은, 웨이퍼(W)에 대하여 원하는 처리를 실시하는 각종 처리 장치를 구비하고 있다.
반입반출 스테이션(2)에는, 카세트 배치대(10)가 마련되어 있다. 또한, 카세트 배치대(10)의 Y축 정방향측에는, 당해 카세트 배치대(10)에 인접하여 웨이퍼 반송 영역(20)이 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(20)에는, X축 방향으로 연신하는 반송로(21) 상을 이동 가능하게 구성된 웨이퍼 반송 장치(22)가 마련되어 있다.
웨이퍼 반송 장치(22)는, 웨이퍼(W)를 유지하여 반송하는 반송 포크(23)를 가지고 있다. 반송 포크(23)는 수평 방향, 연직 방향, 수평축 둘레 및 연직축 둘레로 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(22)는, 카세트 배치대(10)의 카세트(C), 후술하는 얼라이먼트부(50), 및 후술하는 제 1 세정부(60)에 대하여, 웨이퍼(W)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
처리 스테이션(3)에서는, 웨이퍼(W)에 대하여 연삭 및 세정 등의 처리가 행해진다. 처리 스테이션(3)은, 웨이퍼(W)의 반송을 행하는 반송부(30), 웨이퍼(W)의 연삭 처리를 행하는 연삭부(40), 연삭 처리 전의 웨이퍼(W)의 수평 방향의 방향을 조정하는 얼라이먼트부(50), 연삭 처리 전, 또는 처리 후의 웨이퍼(W)를 세정하는 제 1 세정부(60), 및 제 2 세정부(70)를 가지고 있다.
반송부(30)는 복수, 예를 들면 3 개의 암(31)을 구비한 다관절형의 로봇이다. 3 개의 암(31)은, 각각이 선회 가능하게 구성되어 있다. 선단의 암(31)에는, 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 반송 패드(32)가 장착되어 있다. 또한, 기단의 암(31)은, 암(31)을 연직 방향으로 승강시키는 승강 기구(33)에 장착되어 있다. 그리고, 반송부(30)는, 연삭부(40)의 전달 위치(A0), 얼라이먼트부(50), 제 1 세정부(60) 및 제 2 세정부(70)에 대하여, 웨이퍼(W)를 반송 가능하게 구성되어 있다.
연삭부(40)에는 회전 테이블(41)이 마련되어 있다. 회전 테이블(41) 상에는, 웨이퍼(W)를 흡착 유지하는 유지 기구로서의 척(42)이 4 개 마련되어 있다. 척(42)에는 예를 들면 포러스 척이 이용되고, 웨이퍼(W)의 유지면을 흡착 유지한다. 척(42)의 표면은, 측면에서 봤을 때 중앙부가 단부에 비해 돌출된 볼록 형상을 가지고 있다. 또한 이 중앙부의 돌출은 미소하지만, 도 2에 있어서는, 설명의 명료화를 위하여 척(42)의 중앙부의 돌출을 크게 도시하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 척(42)은 척 베이스(43)에 유지되어 있다. 척 베이스(43)에는, 각종 연삭 기구(후술하는 거친 연삭부(80), 중간 연삭부(90) 및 마무리 연삭부(100))와 척(42)의 상대적인 기울기를 조정하는 기울기 조정부(44)가 마련되어 있다. 기울기 조정부(44)는 척(42) 및 척 베이스(43)를 경사시킬 수 있고, 이에 의해, 가공 위치(A1 ~ A3)의 각종 연삭 기구와 척(42)의 상면과의 상대적인 기울기를 조정할 수 있다. 또한, 기울기 조정부(44)의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니며, 연삭 숫돌에 대한 척(42)의 상대적인 각도(평행도)를 조정할 수 있으면, 임의로 선택할 수 있다.
4 개의 척(42)은, 회전 테이블(41)이 회전함으로써, 전달 위치(A0) 및 가공 위치(A1 ~ A3)로 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 4 개의 척(42)은 각각, 회전 기구(도시하지 않음)에 의해 연직축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다.
전달 위치(A0)에서는, 반송부(30)에 의한 웨이퍼(W)의 전달이 행해진다. 가공 위치(A1)에는 거친 연삭부(80)가 배치되어, 웨이퍼(W)를 거친 연삭한다. 가공 위치(A2)에는 중간 연삭부(90)가 배치되어, 웨이퍼(W)를 중간 연삭한다. 가공 위치(A3)에는 마무리 연삭부(100)가 배치되어, 웨이퍼(W)를 마무리 연삭한다.
거친 연삭부(80)는, 하면에 환상의 거친 연삭 숫돌(81a)을 구비하는 거친 연삭휠(81), 당해 거친 연삭휠(81)을 지지하는 마운트(82), 당해 마운트(82)를 개재하여 거친 연삭휠(81)을 회전시키는 스핀들(83), 및, 예를 들면 모터(도시하지 않음)를 내장하는 구동부(84)를 가지고 있다. 또한 거친 연삭부(80)는, 도 1에 나타내는 지주(85)를 따라 연직 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
여기서, 상술한 바와 같이 척(42)은 유지면의 중앙부에 볼록 형상을 가지고 있다. 이 때문에, 거친 연삭부(80)를 이용한 웨이퍼(W)의 연삭 처리에 있어서는, 도 3의 굵은선부에 나타내는 바와 같이, 환상의 거친 연삭 숫돌(81a)의 일부가 가공점(R)으로서 웨이퍼(W)와 접촉한다. 보다 구체적으로, 환상의 거친 연삭 숫돌(81a)과 웨이퍼(W)의 중심부로부터 외주 단부까지가 원호 선 형상으로 접촉하고, 이러한 상태에서 척(42)과 거친 연삭휠(81)을 각각 회전시킴으로써, 웨이퍼(W)의 전면이 연삭 처리된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 스핀들(83)의 내부에는, 당해 스핀들(83)의 축 방향으로 관통하여 형성된 제 1 연삭수 유로(86a)가 형성되어 있다. 제 1 연삭수 유로(86a)의 일단부에는, 연삭수 공급원(87)이 접속되어 있다. 또한, 제 1 연삭수 유로(86a)의 타단부는, 마운트(82)의 내부에 형성된 후술하는 제 2 연삭수 유로(86b)와 연통하고 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이 거친 연삭휠(81)은, 플랜지(81b)와, 마운트(82)의 중앙 하부에 장착되는 방사 플레이트(81c)를 가지고 있다. 환상의 거친 연삭 숫돌(81a)은, 당해 플랜지(81b)의 직경 방향 외측 하부에 장착된다. 또한, 방사 플레이트(81c)의 직경은, 플랜지(81b)의 하부에 장착되는 거친 연삭 숫돌(81a)의 내경보다 작게 형성되어 있다.
마운트(82)의 내부에는, 제 2 연삭수 유로(86b)가 형성되어 있다. 제 2 연삭수 유로(86b)의 일단부는, 전술한 제 1 연삭수 유로(86a)와 연통하고 있다. 제 2 연삭수 유로(86b)의 타단부는, 마운트(82)와 방사 플레이트(81c)의 사이에서 방사 형상의 슬릿으로서 형성된 분산실(88)에 접속되어 있다. 또한 분산실(88)에는, 제 3 연삭수 유로(86c)로서의 마운트(82)와 방사 플레이트(81c)와의 간극에 연통하고 있다.
그리고, 연삭수 공급원(87)으로부터의 연삭수는, 도 6의 검은 화살표에 나타내는 바와 같이 제 1 연삭수 유로(86a), 및 제 2 연삭수 유로(86b)를 거쳐 분산실(88)에 도달하고, 방사 플레이트(81c)의 상면에 있어서, 당해 방사 플레이트(81c)의 직경 방향으로 분산된다. 이 후, 분산실(88)에서 직경 방향으로 분산된 연삭수는, 스핀들(83)(거친 연삭휠(81))의 회전에 수반하는 원심력에 의해, 제 3 연삭수 유로(86c), 마운트(82)의 하면, 및 플랜지(81b)를 통하여, 거친 연삭 숫돌(81a), 및 웨이퍼(W)의 연삭면에 공급된다. 그리고 연삭수 공급원(87)으로부터의 연삭수는, 연삭에 의해 생기는 연삭 찌꺼기 등을 제 3 연삭수 유로(86c), 마운트(82)의 하면, 플랜지(81b) 및 거친 연삭 숫돌(81a)로부터 제거하여 세정하고, 또한 연삭에 의해 생기는 마찰열을 거친 연삭 숫돌(81a) 및 웨이퍼(W)의 연삭면으로부터 제거한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 연삭수 공급원(87)으로부터 마운트(82)를 개재하여 웨이퍼(W)에 공급되는 연삭수를, '플랜지 연삭수'라 하는 경우가 있다.
또한 도 1에 나타내는 바와 같이, 가공 위치(A1)에는, 거친 연삭 처리 중, 또는 처리 후의 웨이퍼(W)의 두께를 계측하는 두께 측정 기구(110)가 마련되어 있다. 두께 측정 기구(110)의 구성은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면 접촉식의 센서(도시하지 않음) 또는 비접촉식의 센서(도시하지 않음), 및 연산부(도시하지 않음)를 가지고 있다.
중간 연삭부(90)는 거친 연삭부(80)와 동일한 구성을 가지고 있다. 즉 중간 연삭부(90)는, 환상의 중간 연삭 숫돌(91a)을 구비하는 중간 연삭휠(91), 마운트(92), 스핀들(93), 구동부(94) 및 지주(95)를 가지고 있다. 또한, 중간 연삭부(90)의 내부에는, 연삭수 공급원(97)으로부터의 연삭수를 중간 연삭 숫돌(91a), 및 웨이퍼(W)의 연삭면에 공급하기 위한 연삭수 유로(96), 및 분산실(98)이 형성되어 있다. 또한, 중간 연삭 숫돌의 지립의 입도는, 거친 연삭 숫돌의 지립의 입도보다 작다.
또한 가공 위치(A2)에는, 가공 위치(A1)와 마찬가지로, 중간 연삭 처리 중, 또는 처리 후의 웨이퍼(W)의 두께를 계측하는 두께 측정 기구(110)가 마련되어 있다. 두께 측정 기구(110)의 구성은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면 접촉식의 센서(도시하지 않음) 또는 비접촉식의 센서(도시하지 않음), 및 연산부(도시하지 않음)를 가지고 있다.
마무리 연삭부(100)는 거친 연삭부(80)와 동일한 구성을 가지고 있다. 즉 마무리 연삭부(100)는, 환상의 마무리 연삭 숫돌(101a)을 구비하는 마무리 연삭휠(101), 마운트(102), 스핀들(103), 구동부(104) 및 지주(105)를 가지고 있다. 또한, 마무리 연삭부(100)의 내부에는, 연삭수 공급원(107)으로부터의 연삭수를 마무리 연삭 숫돌(101a), 및 웨이퍼(W)의 연삭면에 공급하기 위한 연삭수 유로(106), 및 분산실(108)이 형성되어 있다. 또한, 중간 연삭 숫돌의 지립의 입도는, 거친 연삭 숫돌의 지립의 입도보다 작다.
또한 가공 위치(A3)에는, 가공 위치(A1, A2)와 마찬가지로, 마무리 연삭 처리 중, 또는 처리 후의 웨이퍼(W)의 두께를 계측하는 두께 측정 기구(110)가 마련되어 있다. 두께 측정 기구(110)의 구성은 임의로 선택할 수 있지만, 예를 들면 비접촉식의 센서(도시하지 않음)와, 연산부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 또한 가공 위치(A3)에서는, 두께 측정 기구(110)는, 센서에 의한 복수 점의 측정 결과(웨이퍼(W)의 두께)로부터 웨이퍼(W)의 두께 분포를 취득하고, 당해 웨이퍼(W)의 TTV를 산출하는 것이 가능하다.
또한 가공 위치(A3)(마무리 연삭부(100))에는, 웨이퍼(W)의 마무리 연삭 처리에 있어 당해 웨이퍼(W)의 연삭면에 조정수를 공급하는, 조정수 공급 기구가 마련되어 있다. 조정수 공급 기구로서는, 척(42)의 상방에 마련되는 아우터 노즐(120), 또는, 마무리 연삭휠(101)의 하방에 마련되는 이너 노즐(130) 중, 적어도 어느 하나를 선택할 수 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이 아우터 노즐(120)은 척(42)의 상방에 마련되고, 마무리 연삭 숫돌(101a)의 직경 방향 외측에 있어서, 조정수 공급원(121)으로부터의 조정수를 웨이퍼(W)의 연삭면에 공급 가능하게 구성되어 있다. 또한 아우터 노즐(120)은, 공급 위치 조정 기구(122)의 동작에 의해, 웨이퍼(W)의 연삭면에 대한 조정수의 공급 위치를 임의로 설정 가능하게 구성되어 있다. 공급 위치 조정 기구(122)의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 아우터 노즐(120)을 웨이퍼(W)의 상방에서 스캔 이동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 연삭면에 대한 아우터 노즐(120)의 상대적인 위치를 조정 가능하게 구성되어 있어도 된다. 또한 예를 들면, 웨이퍼(W)의 연삭면에 대한 아우터 노즐(120)의 경사 각도를 조정 가능하게 구성함으로써, 조정수의 공급 방향을 설정 가능하게 구성되어 있어도 된다. 또한, 아우터 노즐(120)은, 유량 조정 기구(123)에 의해, 웨이퍼(W)의 연삭면에 대한 조정수의 공급량을 설정 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.
도 7에 나타내는 바와 같이 이너 노즐(130)은 마무리 연삭휠(101)의 하방에 마련되고, 마무리 연삭 숫돌(101a)의 직경 방향 내측에 있어서, 조정수 공급원(131)으로부터의 조정수를 웨이퍼(W)의 연삭면에 공급 가능하게 구성되어 있다. 또한 이너 노즐(130)은, 공급 위치 조정 기구(132)의 동작에 의해, 웨이퍼(W)의 연삭면에 대한 조정수의 공급 위치를 임의로 설정 가능하게 구성되어 있다. 공급 위치 조정 기구(132)의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 이너 노즐(130)을 이동시킴으로써, 조정수의 공급 위치를 설정 가능하게 구성되어 있어도 된다. 또한 예를 들면, 수평 방향에 대한 이너 노즐(130)의 경사 각도를 조정 가능하게 구성함으로써, 조정수의 공급 방향을 설정 가능하게 구성되어 있어도 된다. 또한, 이너 노즐(130)은, 유량 조정 기구(133)에 의해, 웨이퍼(W)의 연삭면에 대한 조정수의 공급량을 설정 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 바와 같이 아우터 노즐(120) 및 이너 노즐(130)은, 연삭면에 있어서의 임의의 위치에 조정수를 공급하기 위하여, 공급 위치 조정 기구(122, 132)의 동작에 의해 임의의 방향으로 이동 가능하게 구성되는 것이 바람직하다. 단, 웨이퍼(W)의 연삭에 있어 발생하는 연삭 찌꺼기 및 마찰열 등을 적절하게 제거한다고 하는 관점에서는, 아우터 노즐(120) 및 이너 노즐(130)은, 도 3에 나타낸 가공점(R)을 따라 적어도 이동 가능하게 구성되는 것이, 특히 바람직하다.
또한, 공급 위치 조정 기구(122, 132)에 의한 가공면에 대한 조정수의 공급 위치, 및 유량 조정 기구(123, 133)에 의한 가공면에 대한 조정수의 공급량의 조정 방법은 임의로 결정할 수 있다. 예를 들면 두께 측정 기구(110)에 의한 측정 결과(웨이퍼(W)의 면내 두께 분포)에 따라 자동적으로 조정되어도 되고, 또는 측정 결과에 따라 오퍼레이터에 의해 수동으로 행해져도 된다.
또한, 상기 예에 있어서는 아우터 노즐(120)로부터의 조정수의 공급 위치를 공급 위치 조정 기구(122)의 동작에 의해 제어했지만, 조정수의 공급 위치의 제어 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 상이한 위치에 대하여 조정수를 독립적으로 공급 가능한 복수, 도시의 예에서는 3 개의 아우터 노즐(120a, 120b, 120c)을 마련해도 된다. 이러한 경우, 조정수의 공급 위치에 따라 임의의 아우터 노즐(120)을 선택하고, 전환 밸브(124)의 제어에 의해, 선택된 아우터 노즐(120)로부터 웨이퍼(W)의 임의의 위치에 대하여 조정수를 공급한다. 이러한 경우, 복수의 아우터 노즐(120)의 각각이, 본 개시의 기술에 따른 '조정수 공급 노즐'에 상당한다. 또한, 아우터 노즐(120a, 120b, 120c)은, 유량 조정 기구(123)에 의해, 웨이퍼(W)의 연삭면에 대한 조정수의 공급량을 각각 설정 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.
또한 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 상이한 위치에 대하여 조정수를 독립적으로 공급하기 위한 복수의 이너 노즐(130)이 마련되어도 된다.
또한, 조정수 공급 기구로서의 아우터 노즐(120), 및/또는, 이너 노즐(130)은, 가공 위치(A3)(마무리 연삭부(100))와 더불어, 가공 위치(A1)(거친 연삭부(80)) 또는 가공 위치(A2)(중간 연삭부(90))에 더 마련되어도 된다.
이상의 가공 장치(1)에는 제어부(140)가 마련되어 있다. 제어부(140)는, 예를 들면 CPU 및 메모리 등을 구비한 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 가공 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 가공 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한 프로그램 저장부에는, 후술하는 연삭 처리 동작을 제어하는 프로그램이 더 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로서, 당해 기억 매체(H)로부터 제어부(140)에 인스톨된 것이어도 된다. 기억 매체(H)는 일시적인 것이어도, 비일시적인 것이어도 된다.
본 실시 형태에 따른 가공 장치(1)는, 이상과 같이 구성되어 있다.
여기서, 웨이퍼(W)의 연삭에 있어 당해 웨이퍼(W)의 연삭면에 대하여 플랜지 연삭수만을 공급한 경우, 상술한 바와 같이, 연삭에 의해 생긴 마찰열의 제거가 적절하게 행해지지 않아, 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 TTV가 악화될 우려가 있는 것을 알았다. 구체적으로 도 6에 나타낸 바와 같이, 연삭수 공급원으로부터의 플랜지 연삭수는, 마운트의 하면 및 연삭휠 등의 세정을 겸해 공급되기 때문에, 분산실에 의해 둘레 방향으로 분산되어 웨이퍼(W)의 연삭면까지 공급된다. 이 때문에, 연삭면에 대한 플랜지 연삭수의 공급량이, 연삭수 공급원으로부터 공급되는 플랜지 연삭수의 총량에 대하여 적어지고, 특히 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 중앙부의 두께가 외주부의 두께와 비교해 작아(중심부에 있어서의 연삭량이 커)진다. 이는, 웨이퍼(W)의 중심부는 마찰열이 집중됨으로써 팽창하기 쉽고, 상술한 바와 같이 플랜지 연삭수만을 공급하여 연삭을 행한 경우, 당해 웨이퍼(W)의 중앙부에 있어서의 냉각량이 불충분해져, 당해 웨이퍼(W)의 팽창을 적절하게 억제할 수 없는 것에 기인한다고 상정된다.
또한 상술한 바와 같이, 특히 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서, 마찰열의 집중 등의 영향에 의해 두께가 작아(이하, 이와 같이 웨이퍼(W)의 면내에 있어서 두께가 작아진 영역을 '특이점'이라 함)지기 쉬운 경향에 있지만, 예를 들면 연삭의 여러 조건에 따라서는, 웨이퍼(W)의 면내에 있어서의 다른 개소에도 특이점이 생길 수 있다.
따라서 본 발명자들이 예의 검토를 행한 바, 웨이퍼(W)의 연삭에 있어, 특이점의 발생 예측 위치에 대하여 조정수 공급 기구로부터 조정수를 공급하는 것에 의해, 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 TTV를 개선할 수 있는 것을 발견했다. 즉, 예를 들면 웨이퍼(W)의 처리 프로세스(실처리)에 앞서, 가공 장치(1)에 있어서의 선행 웨이퍼(예를 들면 더미 웨이퍼, 또는 이전에 가공 장치(1)에서 처리된 다른 웨이퍼(W) 등)의 연삭 처리 결과, 및 TTV로부터 특이점의 발생 위치를 예측하고, 당해 연삭 처리 결과에 기초하여 웨이퍼(W)의 실처리를 행함으로써, 당해 웨이퍼(W)의 TTV를 개선할 수 있는 것을 발견했다.
구체적으로 본 발명자들은, 가공 장치(1)의 마무리 연삭부(100)에 있어서, 조정수 공급 기구로서의 아우터 노즐(120)로부터 조정수를 공급하여 웨이퍼(W)의 연삭 처리를 행하고, 당해 웨이퍼(W)의 연삭 처리 결과(웨이퍼(W)의 두께의 측정 결과)를 취득했다. 즉, 플랜지 연삭수를 공급하면서 웨이퍼(W)의 거친 연삭 및 중간 연삭을 순차 행하고, 또한, 플랜지 연삭수 및 조정수를 공급하면서 마무리 연삭을 행하여, 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 마무리 형상으로서의 면내 두께 분포를 두께 측정 기구(110)에 의해 측정했다. 또한, 이하의 설명에 있어서는 조정수 공급 기구로서 아우터 노즐(120)을 이용하는 경우를 예로 설명을 행하는데, 당연히, 이너 노즐(130)을 조정수 공급 기구로서 이용해도 된다.
도 9는 플랜지 연삭수 및 아우터 노즐(120)로부터의 조정수를 공급하여 마무리 연삭 처리를 실시한 후의 웨이퍼(W)의 연삭 처리 결과(두께의 측정 결과 : 두께 분포)를 나타내는 그래프이다. 도 9에 있어서, 실험예 1은 아우터 노즐(120)로부터의 조정수를 웨이퍼(W)의 중앙부에 공급한 경우, 실험예 2는 아우터 노즐(120)로부터의 조정수를 웨이퍼(W)의 외주부에 공급한 경우, 비교예는 아우터 노즐(120)로부터의 조정수를 공급하지 않았던 경우에 있어서의 연삭 처리 결과를 각각 나타내고 있다. 또한, 도 9에 나타내는 연삭 처리 결과의 취득에 있어서는, 실험예 1, 2 및 비교예의 어느 경우에 있어서도, 플랜지 연삭수의 공급량은 동일하게 했다.
도 9를 참조하면, 특히 웨이퍼(W)의 중앙부(특이점의 발생 위치)에 조정수를 공급하면서 마무리 연삭 처리를 행하는 것에 의해, 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 면내 두께가 균일화되어, TTV가 개선되는 것을 알았다. 이는, 상술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 연삭에 의해 생기는 마찰열이 집중되기 쉬운 중앙부의 냉각을 촉진하는 것에 의해, TTV의 악화의 원인이 되는 온도 영향을 완화할 수 있었던 것에 기인한다고 상정된다.
이어서 도 10은, 웨이퍼(W)의 중앙부에 대한 조정수의 공급량을 변화시켰을 경우에 있어서의, 마무리 연삭 처리를 실시한 후의 웨이퍼(W)의 연삭 처리 결과(두께 분포)를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 10에 나타내는 연삭 처리 결과의 취득에 있어서도, 플랜지 연삭수의 공급량은 일정하게 했다.
도 10을 참조하면, 웨이퍼(W)의 연삭면(척(42)의 위)에 대한 조정수의 공급량에 의해, 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 두께의 측정 결과가 크게 변화하는 것을 알았다. 구체적으로, 웨이퍼(W)의 중앙부에 대한 조정수의 공급량을 증가시키는 것에 의해, 당해 웨이퍼(W)의 중앙부에 있어서의 연삭량을 감소시켜, TTV를 개선할 수 있는 것을 알았다. 또한 도 10에 나타나는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 중앙부에 대한 조정수의 공급량을 더 증가시키는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 중앙부의 마무리 형상이 볼록 형상이 되는 것을 알았다. 환언하면, 웨이퍼(W)에 대한 조정수의 공급량을 제어하는 것에 의해, 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 마무리 형상을 임의로 제어할 수 있는 가능성을 발견했다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는 특이점이 발생한 웨이퍼(W)의 중앙부에 대하여 조정수를 공급하는 경우를 예로 검증을 행했지만, 당해 조정수의 공급 위치 및 공급량을 웨이퍼(W)의 면내에서 선택적으로 제어하는 것에 의해, 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 형상을 임의로 제어할 수 있는 가능성을 발견했다.
따라서 다음으로, 이상의 지견에 기초하여 행해지는 가공 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 연삭 처리 방법에 대하여 설명한다. 구체적으로 본 실시 형태에 있어서는, 연삭 처리 후의 웨이퍼의 TTV를 미리 측정하고, 얻어진 측정 결과에 기초하여, 특이점의 발생 위치(두께를 크게 하고자 하는 위치)에 조정수를 공급한다.
본 실시 형태에 따른 가공 장치(1)에 있어서는, 먼저, 당해 가공 장치(1)의 셋업 시, 또는 웨이퍼(W)의 처리 프로세스의 조건 도출 시에 있어서, 당해 가공 장치(1)에 의한 각종 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 마무리 형상에 어떠한 경향이 생기는지를 확인한다. 당해 마무리 형상의 경향 확인은, 예를 들면 가공 장치(1)에 있어서 실제로 더미 웨이퍼 등을 연삭 처리하는 것에 의해 행해진다.
구체적으로, 예를 들면 더미 웨이퍼를 수납한 카세트(C)가, 반입반출 스테이션(2)의 카세트 배치대(10)에 배치된다. 다음으로, 웨이퍼 반송 장치(22)의 반송 포크(23)에 의해 카세트(C) 내로부터 더미 웨이퍼가 취출되어, 처리 스테이션(3)의 얼라이먼트부(50)로 반송된다. 얼라이먼트부(50)에서는, 더미 웨이퍼에 형성된 노치부(도시하지 않음)의 위치를 조절함으로써, 더미 웨이퍼의 수평 방향의 방향이 조절된다.
수평 방향의 방향이 조절된 더미 웨이퍼는, 다음으로, 반송부(30)에 의해 얼라이먼트부(50)로부터 반송되어, 전달 위치(A0)의 척(42)으로 전달된다. 이어서, 회전 테이블(41)을 회전시켜, 척(42)에 유지된 더미 웨이퍼를 가공 위치(A1 ~ A3)로 순차 이동시킨다.
가공 위치(A1)에서는, 거친 연삭부(80)에 의해 더미 웨이퍼의 연삭면을 거친 연삭한다. 가공 위치(A2)에서는, 중간 연삭부(90)에 의해 더미 웨이퍼의 연삭면을 중간 연삭한다. 또한 가공 위치(A3)에서는, 마무리 연삭부(100)에 의해 더미 웨이퍼의 연삭면을 마무리 연삭한다. 이들 더미 웨이퍼의 각종 연삭 처리(거친 연삭, 중간 연삭 및 마무리 연삭)는, 더미 웨이퍼의 연삭면(및 연삭휠의 내주면)에 대하여, 플랜지 연삭수를 공급하면서 행한다.
더미 웨이퍼의 마무리 연삭 처리가 완료되면, 다음으로, 더미 웨이퍼를 회전시키면서 두께 측정 기구(110)에 의해 더미 웨이퍼의 중앙부 부근과, 주연부 부근을 포함하는 복수 점의 두께가 측정되고, 이에 의해 당해 더미 웨이퍼의 두께 분포, 및 평탄도(TTV)가 산출된다.
산출된 두께 분포 및 TTV는, 예를 들면 제어부(140)에 출력된다. 그리고, 이 두께 측정 기구(110)에 의한 측정 결과에 기초하여, 더미 웨이퍼의 면내에 있어서 두께가 얇아져 있는 위치(특이점)가 검출된다. 검출된 특이점은 예를 들면 제어부(140)에 출력되고, 후술하는 바와 같이 웨이퍼(W)의 실처리에 피드백 제어된다.
더미 웨이퍼의 두께 분포 및 TTV를 취득하면, 다음으로, 회전 테이블(41)을 회전시키는 것에 의해 당해 더미 웨이퍼를 유지한 척(42)을 전달 위치(A0)로 이동시킨다. 이 후, 전달 위치(A0)로부터 제 2 세정부(70) 및 제 1 세정부(60)를 개재하여 카세트 배치대(10)의 카세트(C)로 더미 웨이퍼가 반송되고, 이에 의해 웨이퍼(W)의 실처리에 앞서 행해지는 마무리 형상의 경향 확인 동작이 종료된다.
이와 같이 더미 웨이퍼를 이용한 마무리 형상의 경향 확인이 행해지면, 다음으로, 가공 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 실처리가 개시된다.
먼저, 웨이퍼(W)를 복수 수납한 카세트(C)가, 반입반출 스테이션(2)의 카세트 배치대(10)에 배치된다. 다음으로, 웨이퍼 반송 장치(22)의 반송 포크(23)에 의해 카세트(C) 내로부터 웨이퍼(W)가 취출되어, 얼라이먼트부(50)에서 수평 방향의 방향이 조절된 후, 반송부(30)에 의해 전달 위치(A0)의 척(42)으로 전달된다. 척(42)에 웨이퍼(W)가 전달되면, 이어서, 회전 테이블(41)을 회전시켜, 척(42)에 유지된 웨이퍼(W)를 가공 위치(A1 ~ A3)로 순차 이동시킨다.
가공 위치(A1)에서는, 거친 연삭부(80)에 의해 웨이퍼(W)의 연삭면을 거친 연삭한다. 가공 위치(A2)에서는, 중간 연삭부(90)에 의해 웨이퍼(W)의 연삭면을 중간 연삭한다. 또한 가공 위치(A3)에서는, 마무리 연삭부(100)에 의해 웨이퍼(W)의 연삭면을 마무리 연삭한다.
여기서, 가공 위치(A1)에 있어서의 거친 연삭, 및, 가공 위치(A2)에 있어서의 중간 연삭은, 더미 웨이퍼에 대한 연삭 처리와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 연삭면(및 연삭휠의 내주면)에 대하여, 플랜지 연삭수를 공급하면서 행해진다. 한편, 가공 위치(A3)에 있어서의 마무리 연삭 처리에 있어서는, 플랜지 연삭수에 더하여, 더미 웨이퍼의 연삭에 의해 검출된 특이점과 대응하는 직경 방향 위치에 대하여 조정수의 공급이 더 행해진다.
상술한 바와 같이, 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)에 두께가 작은 부분(특이점)이 생기는 것은, 마무리 연삭휠(101)의 전둘레에 공급되는 플랜지 연삭수만으로는, 웨이퍼(W)(척(42))에 대한 냉각 능력이 불충분하여, 당해 웨이퍼(W)(척(42))가 팽창하는 것에 기인한다고 상정된다. 본 실시 형태에 있어서는, 플랜지 연삭수의 공급에 더하여, 이와 같이 아우터 노즐(120)로부터 특이점의 발생 예측 위치에 대하여 조정수를 더 공급하는 것에 의해, 웨이퍼(W)(척(42))의 팽창을 억제하고, 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)에 두께가 작은 부분(특이점)이 생기는 것을 억제할 수 있다. 즉 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 TTV를 개선할 수 있다.
또한, 가공 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)(척(42))의 팽창의 원인이 되는 열은, 주로 웨이퍼(W)의 가공에 수반하여 발생하는 마찰열이다. 일반적으로, 가공에 수반하여 발생하는 마찰열의 양은, 웨이퍼(W)에 대하여 행해지는 연삭 처리의 프로세스 조건에 의해 결정된다. 환언하면, 복수의 상이한 웨이퍼(W)에 대하여 연삭 처리를 행하는 경우라도, 동일한 프로세스 조건에 의해 연삭 처리를 행하는 경우라면, 발생하는 마찰열량은 대략 일정하다고 상정된다. 이로부터, 연삭 처리를 행하는 웨이퍼(W)마다 조정수의 공급 위치, 공급량을 결정할 필요는 없으며, 상술한 바와 같이 가공 장치(1)의 셋업 시, 또는 웨이퍼(W)의 처리 프로세스의 조건 도출 시에 마무리 형상의 경향을 확인함으로써, 적절하게 웨이퍼(W)의 실처리에 따른 TTV를 개선할 수 있다.
또한, 아우터 노즐(120)로부터의 조정수의 공급 위치는, 웨이퍼(W)(척(42))의 회전 방향에 있어서의 가공점(R)의 하류측 직후에 설정되는 것이 바람직하다. 환언하면, 가공에 수반하여 발생하는 마찰열을, 그 발생 직후(마찰열에 의한 웨이퍼(W)의 온도의 상승 직후)에 제거할 수 있도록, 조정수의 공급 위치를 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 아우터 노즐(120) 및/또는 이너 노즐(130)로부터의 조정수는, 웨이퍼(W)에 대한 마무리 연삭 처리에 있어 상시 공급되어 있어도 되고, 당해 마무리 연삭 처리의 도중부터 공급이 개시되어도 된다. 즉, 마무리 연삭 처리에 있어 발생하는 마찰열을 제거하여, 적절하게 웨이퍼(W)의 마무리 형상을 조정할 수 있으면, 웨이퍼(W)에 대한 조정수의 공급 개시 타이밍 또는 공급 시간 등은 임의로 변경할 수 있다. 이와 같이, 조정수의 공급 개시 타이밍 또는 공급 시간을 변경함으로써, 웨이퍼(W)에 대한 조정수의 공급량을 줄여, 마무리 연삭 처리에서 사용되는 조정수의 양을 절약할 수 있다.
웨이퍼(W)의 마무리 연삭 처리가 완료되면, 다음으로, 웨이퍼(W)를 회전시키면서 두께 측정 기구(110)에 의해 웨이퍼(W)의 중앙부 부근과, 주연부 부근을 포함하는 복수 점의 두께가 측정되고, 이에 의해 당해 웨이퍼(W)의 두께 분포 및 평탄도(TTV)가 산출된다. 산출된 두께 분포 및 TTV는, 예를 들면 제어부(140)에 출력된다.
다음으로 회전 테이블(41)을 회전시켜, 척(42)을 전달 위치(A0)로 이동시킨다. 이어서 웨이퍼(W)는, 반송부(30)에 의해 전달 위치(A0)로부터 제 2 세정부(70)로 반송되고, 반송 패드(32)에 유지된 상태에서 세정, 및, 건조된다.
다음으로 웨이퍼(W)는, 반송부(30)에 의해 제 2 세정부(70)로부터 제 1 세정부(60)로 반송되고, 세정액 노즐(도시하지 않음)을 이용하여, 세정된다.
이 후, 모든 처리가 실시된 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(22)의 반송 포크(23)에 의해 카세트 배치대(10)의 카세트(C)로 반송된다. 이렇게 하여, 가공 장치(1)에 있어서의 일련의 가공 처리가 종료된다.
또한, 이상의 연삭 처리 동작에 있어서는, 마무리 연삭 처리 후의 더미 웨이퍼의 두께 분포 및 TTV를 측정하고, 이러한 측정 결과에 기초하여, 웨이퍼(W)의 실처리에 있어서의 조정수의 공급이 제어되었다. 그러나, 예를 들면 산출된 TTV값이 미리 정해진 임계치에 들어가는 경우에는, 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)에는 특이점이 발생하고 있지 않다고 판단하고, 조정수의 공급은 불필요하다고 판단할 수도 있다. 즉, 산출된 TTV값이 임계치를 벗어난 경우에 특이점을 산출하고, 조정수의 공급 위치, 공급량을 조정하도록 해도 된다.
또한, 조정수의 공급을 수반하는 연삭 처리 후, 산출된 TTV의 값이 미리 정해진 임계치에 들어가 있었을 경우에는, 조정수의 공급 위치 및 공급량이 적절하다고 판단하고, 이후, 이러한 조건(예를 들면 공급 위치, 공급량)으로 처리를 행하도록 제어해도 된다.
이상의 실시 형태에 따르면, 가공 장치(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 연삭 처리에 있어, 더미 웨이퍼의 연삭 처리에 의해 미리 취득된 마무리 형상의 경향에 기초하여, 웨이퍼(W)의 연삭면 내에 있어서의 특이점의 발생 예측 위치에 조정수를 공급한다. 이에 의해, 당해 조정수의 공급 위치에 있어서의 웨이퍼(W)(척(42))의 열 팽창이 억제되고, 그 결과, 당해 열 팽창에 기인하는 웨이퍼(W)의 TTV의 악화가 적절하게 억제된다.
또한 본 실시 형태에 따르면, 아우터 노즐(120)(이너 노즐(130))로부터의 조정수는, 웨이퍼(W)의 연삭면 내에 있어서의 임의의 위치에 공급 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 면내에 있어서의 어느 위치에 특이점이 발생했다 하더라도, 당해 특이점의 발생 위치에 조정수를 공급할 수 있고, 즉, 적절하게 웨이퍼(W)의 TTV를 개선할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면 웨이퍼(W)의 면내에 공급되는 조정수의 공급 유량도 적절히 변경할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 냉각량을 임의로 설정하여 연삭량을 결정할 수 있어, 당해 웨이퍼(W)의 마무리 형상을 적절하게 제어할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼(W)의 연삭 처리에 있어서는, 각종 연삭 기구의 내부에 형성된 유로를 거쳐, 플랜지 연삭수의 공급이 행해지고 있다. 이 때문에, 연삭 처리에 있어 발생한 연삭 찌꺼기 등을 적절하게 배출할 수 있다. 또한, 연삭휠의 내부, 및 마운트를 청정한 상태로 유지할 수 있다.
또한 상술한 바와 같이, 연삭수 공급원으로부터의 플랜지 연삭수는, 분산실에 의해 둘레 방향으로 분산되어 웨이퍼(W)의 연삭면까지 공급되기 때문에, 연삭면에 대한 플랜지 연삭수의 공급량이, 연삭수 공급원으로부터 공급되는 플랜지 연삭수의 총량에 대하여 적어진다. 이 때문에, 플랜지 연삭수만을 이용하여, 웨이퍼(W)의 연삭에 있어 발생한 마찰열을 제거하고자 하면, 당해 플랜지 연삭수의 공급량이 방대해진다. 이 점 본 실시 형태에 있어서는, 플랜지 연삭수의 공급에 더하여, 특이점의 발생 예측 위치에 대하여 조정수 공급 기구로부터의 조정수를 더 공급하기 때문에, 플랜지 연삭수의 공급량을 늘릴 필요가 없다. 즉, 플랜지 연삭수를 대량으로 사용하지 않고, 연삭휠 및 마운트의 세정을 적절하게 행하면서, 마찰열을 적절하게 제거하여 웨이퍼(W)를 원하는 형상으로 가공할 수 있다.
이와 같이, 본 개시에 따른 기술은, 웨이퍼(W)의 연삭 처리에 있어 당해 웨이퍼(W)의 연삭면에 공급되는 연삭수량이 충분히 확보되지 않는 경우(예를 들면 본 실시 형태에 따른 플랜지 연삭수를 공급하는 타입의 가공 장치)에 있어서, 특히 적합하게 적용할 수 있다. 단 본 기재는, 웨이퍼(W)의 연삭 처리에 플랜지 연삭수를 이용하지 않는 가공 장치, 구체적으로, 후술하는 바와 같이 플랜지 연삭수 대신에 이너 노즐(130)로부터의 공급수를 연삭수로서 이용하는 가공 장치에, 본 개시에 따른 기술이 적용되는 것을 방해하는 것은 아니다.
또한, 이상의 실시 형태에 있어서는, 마무리 연삭 처리 후의 더미 웨이퍼의 두께 분포 및 TTV를 측정하고, 이러한 측정 결과에 기초하여 마무리 연삭부(100)에서 조정수를 이용한 연삭 처리를 행했다. 그러나, 조정수를 이용한 연삭 처리를 행하는 것은 마무리 연삭부(100)에는 한정되지 않는다. 즉, 상술한 바와 같이 거친 연삭부(80) 및 중간 연삭부(90)에 조정수 공급 기구로서의 아우터 노즐(120) 또는 이너 노즐(130)을 마련하고, 조정수를 이용하여 거친 연삭 처리 및 중간 연삭 처리를 행하도록 해도 된다. 이에 의해, 특히 특이점의 발생의 원인이 거친 연삭부(80) 또는 중간 연삭부(90)인 것이 명백한 경우에 있어서, 적절하게 웨이퍼(W)를 원하는 형상으로 가공할 수 있다.
구체적으로, 예를 들면 더미 웨이퍼의 연삭 시에 있어서 거친 연삭 처리 후, 및 중간 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 두께 분포 및 TTV를 각각 취득한다. 이 두께 데이터의 취득은, 예를 들면 가공 위치(A1 및 A2)에 각각 마련된 두께 측정 기구(110)에서 행해져도 되고, 예를 들면 가공 위치(A3)에 마련된 두께 측정 기구(110)에서 차례로 행해져도 된다. 그리고 웨이퍼(W)의 실처리에 있어서는, 취득된 거친 연삭 처리 후, 중간 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 두께 데이터에 기초하여 조정수 공급 기구로부터 조정수를 공급하여, 연삭 처리를 행하도록 해도 된다.
또한, 이상의 실시 형태에 있어서는 연삭 처리에 있어서의 조정수를 아우터 노즐(120)로부터 공급하는 경우를 예로 설명을 행했지만, 당연히, 조정수를 이너 노즐(130)로부터 공급해도 된다. 이와 같이, 이너 노즐(130)로부터 조정수를 공급하는 경우라도, 아우터 노즐(120)로부터 조정수를 공급하는 경우와 마찬가지로, 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 TTV를 적절하게 개선할 수 있다.
또한 예를 들면, 아우터 노즐(120)과 이너 노즐(130)로부터, 동시에 웨이퍼(W)의 직경 방향이 상이한 위치에 조정수를 공급하는 것에 의해, 예를 들면 웨이퍼(W)의 연삭면에 복수의 특이점이 발생한 경우라도, 당해 웨이퍼(W)의 형상을 적절하게 제어할 수 있다. 구체적으로, 예를 들면 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 형상이 W 성분의 경향을 가지는(직경 방향이 상이한 2 개소에 특이점이 발생하고 있는) 경우라도, 당해 웨이퍼(W)의 형상을 적절하게 제어할 수 있다.
또한 예를 들면, 상기 실시 형태에 있어서는 연삭수 공급원(87)으로부터의 플랜지 연삭수를 이용하여 웨이퍼(W)의 연삭 처리를 행하는 경우를 예로 설명을 행했지만, 상술한 바와 같이, 플랜지 연삭수 대신에 이너 노즐(130)로부터의 조정수를 연삭수로서 이용해도 된다. 구체적으로, 플랜지 연삭수 대신에 이너 노즐(130)로부터 웨이퍼(W)의 가공면의 중심부 근방에 대하여 연삭수를 공급하고, 또한 마무리 연삭 처리 후의 웨이퍼(W)의 면내에 특이점이 생기는 경우에는, 또한, 당해 특이점의 발생 위치에 대하여 아우터 노즐(120)로부터 조정수를 공급해도 된다. 이러한 경우, 이너 노즐(130)이, 본 개시의 기술에 따른 '연삭수 공급 기구' 및 '연삭수 공급 노즐'에 상당한다.
또한, 이와 같이 이너 노즐(130)을 연삭수 공급 기구로서 이용하는 경우라도, 아우터 노즐(120)로부터 마무리 연삭 숫돌(101a)의 직경 방향 외측에 조정수를 공급하는 것에 더하여, 마무리 연삭 숫돌(101a)의 직경 방향 내측에 조정수를 공급 가능하게 구성해도 된다. 즉, 예를 들면, 마무리 연삭휠(101)의 하방에 조정수를 공급하기 위한 조정수용 이너 노즐(도시하지 않음)이 더 마련되어도 된다.
또한, 이상의 실시 형태에 따르면, 가공 장치(1)에 있어서의 마무리 형상의 경향 확인에 있어 더미 웨이퍼의 연삭을 행하는 경우를 예로 설명을 행했지만, TTV의 개선 대상인 하나의 웨이퍼(W)보다 전에 처리가 행해진 다른 웨이퍼(W)의 연삭 처리 결과(TTV 데이터)를, 하나의 웨이퍼(W)의 연삭 처리에 피드백해도 된다. 이러한 다른 웨이퍼(W)의 연삭 처리 결과에 수반하는 피드백 제어는, 예를 들면 가공 장치(1)로 반입되는 로트마다의 웨이퍼(W)에 행해져도 되고, 예를 들면 처리되는 웨이퍼(W) 매엽에서 행해져도 된다.
또한, 이상의 실시 형태에 있어서는 더미 웨이퍼에 의한 마무리 연삭 처리 후의 마무리 형상의 경향 확인 후에 웨이퍼(W)의 실처리를 개시했지만, 취득되는 TTV의 값이 미리 정해진 임계치에 들어가는 것을 확인한 후에, 웨이퍼(W)의 실처리를 개시하는 것이 보다 바람직하다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
1 : 가공 장치
42 : 척
100 : 마무리 연삭부
101a : 마무리 연삭 숫돌
107 : 연삭수 공급원
120 : 아우터 노즐
130 : 이너 노즐
W : 웨이퍼
42 : 척
100 : 마무리 연삭부
101a : 마무리 연삭 숫돌
107 : 연삭수 공급원
120 : 아우터 노즐
130 : 이너 노즐
W : 웨이퍼
Claims (18)
- 기판을 가공하는 가공 장치로서,
유지 기구에 의해 유지된 상기 기판을 가공하는 환상의 연삭 숫돌을 구비하는 연삭 기구와,
상기 기판의 가공면에 연삭수를 공급하는 연삭수 공급 기구와,
상기 기판의 가공면 상에 있어서의 임의의 위치를 냉각하는 조정수를 공급하는 조정수 공급 기구를 가지는 가공 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 연삭 기구는,
상기 연삭 숫돌을 지지하는 플랜지와,
상기 플랜지를 지지하는 마운트를 구비하고,
상기 연삭수 공급 기구는, 상기 마운트, 상기 플랜지 및 상기 연삭 숫돌을 개재하여 가공면에 연삭수를 공급하는, 가공 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 연삭 기구는, 상기 연삭 숫돌을 구비하는 연삭휠을 포함하고,
상기 연삭수 공급 기구는, 상기 연삭휠의 하방에 마련되는 연삭수 공급 노즐로부터 연삭수를 공급하는, 가공 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정수 공급 기구는, 상기 기판의 가공면에 대한 상기 조정수의 공급 위치를 조절하는 공급 위치 조정 기구를 구비하는, 가공 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정수 공급 기구는, 상기 기판의 가공면의 상이한 위치에 독립적으로 상기 조정수를 공급하는, 복수의 조정수 공급 노즐을 구비하는, 가공 장치. - 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 연삭 기구에 의한 연삭 처리 후의 상기 기판의 면내 두께 분포를 측정하는 두께 측정 기구를 구비하고,
상기 조정수 공급 기구는, 상기 두께 측정 기구에 의한 측정 결과에 따라, 상기 조정수의 공급 위치를 조정하는, 가공 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정수 공급 기구는, 상기 기판의 가공면에 대한 상기 조정수의 공급량을 조절하는 유량 조정 기구를 구비하는, 가공 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 연삭 기구에 의한 연삭 처리 후의 상기 기판의 면내 두께 분포를 측정하는 두께 측정 기구를 구비하고,
상기 유량 조정 기구는, 상기 두께 측정 기구에 의한 측정 결과에 따라, 상기 조정수의 공급량을 자동 조정하는, 가공 장치. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정수 공급 기구는, 상기 기판의 가공면 상에 있어서의, 환상의 상기 연삭 숫돌의 직경 방향 외측에 상기 조정수를 공급하는, 가공 장치. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정수 공급 기구는, 상기 기판의 가공면 상에 있어서의, 환상의 상기 연삭 숫돌의 직경 방향 내측에 상기 조정수를 공급하는, 가공 장치. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정수 공급 기구에 의한 상기 조정수의 공급 위치는, 상기 기판의 가공면 상에 있어서, 상기 연삭 기구에 의한 가공 후에 상기 기판의 두께가 상대적으로 작아지는 위치인, 가공 장치. - 기판의 가공 방법으로서,
하나의 기판을 연삭수를 공급하면서 가공하는 것과,
가공 후의 상기 하나의 기판의 면내 두께 분포를 측정하는 것과,
상기 하나의 기판의 면내 두께 분포의 측정 결과에 기초하여 다른 기판을 가공하는 것을 포함하고,
상기 다른 기판의 가공에 있어서는, 상기 연삭수의 공급에 더하여, 가공 후의 상기 하나의 기판의 두께가 상대적으로 작아진 위치와 대응하는 위치에 대하여, 조정수 공급 기구로부터의 조정수를 공급하는, 가공 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 하나의 기판의 면내 두께 분포의 측정 결과에 기초하여, 상기 다른 기판에 대한 상기 조정수의 공급 위치를 조정하는, 가공 방법. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 하나의 기판의 면내 두께 분포의 측정 결과에 기초하여, 상기 다른 기판에 대한 상기 조정수의 공급량을 조정하는, 가공 방법. - 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판의 가공은, 상기 기판의 가공면에 환상의 연삭 숫돌을 접촉시키는 것에 의해 행해지고,
상기 조정수를, 상기 다른 기판의 가공면 상에 있어서의, 환상의 상기 연삭 숫돌의 직경 방향 외측에 공급하는, 가공 방법. - 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판의 가공은, 상기 기판의 가공면에 환상의 연삭 숫돌을 접촉시키는 것에 의해 행해지고,
상기 조정수를, 상기 다른 기판의 가공면 상에 있어서의, 환상의 상기 연삭 숫돌의 직경 방향 내측에 공급하는, 가공 방법. - 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정수를, 상기 다른 기판의 가공에 있어 상시 공급하는, 가공 방법. - 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정수를, 상기 다른 기판의 가공의 도중부터 공급 개시하는, 가공 방법.
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| A201 | Request for examination |