TW202412994A - 晶圓的研削方法以及研削裝置 - Google Patents
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Abstract
[課題]一邊保持加工品質一邊抑制研削磨石的磨耗。[解決手段]根據主軸馬達的負載電流值、研削磨石的荷重值及/或磨石的移動量,一邊切換自銳性(self-sharpening)促進研削步驟與自銳性抑制研削步驟,一邊實施研削。因此,相較於僅以自銳性促進研削步驟將晶圓進行研削之情形,可減少磨粒從研削磨石脫落而抑制研削磨石的磨耗量。又,相較於僅以自銳性抑制研削步驟將晶圓進行研削之情形,可節約供給至研削磨石之流體及縮短研削時間,且可提高晶圓的加工品質。因此,可一邊保持加工品質,一邊抑制研削磨石的磨耗,減少研削輪的更換頻率。
Description
本發明係關於一種晶圓的研削方法以及研削裝置。
在將SiC晶圓、GaN晶圓等硬質晶圓進行研削之磨石中,如專利文獻1及2所揭示,係以玻璃化熔結而將磨粒接著,且為了使磨粒容易脫落而形成有大量氣孔。但是,有時會因已脫落之磨粒而對硬質晶圓造成損傷。
因此,在專利文獻3所揭示的技術中,在磨石從硬質晶圓脫離時,會增加供給至磨石之水量。亦即,藉由在磨石從硬質晶圓脫離時增加水量,而利用水流使已脫落之磨粒從硬質晶圓分離。又,藉由增加水量,而亦可防止磨粒脫落。另一方面,在研削中,藉由減少水量而促進磨粒脫落,以新露出之磨粒將硬質晶圓進行研削。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利4769488號公報
[專利文獻2]日本專利4734041號公報
[專利文獻3]日本專利4664693號公報
[發明所欲解決的課題]
但是,若一邊使大量磨粒脫落一邊進行研削,則雖加工品質變佳,但磨石的磨耗加劇,因此必須頻繁地更換配置有磨石之研削輪。
又,在硬質晶圓的正面形成有凹凸時,磨粒的脫落會因凹凸而加劇。因此,磨石的磨耗加劇,必須頻繁地更換研削輪。
因此,本發明之目的係提供一種研削方法及研削裝置,其等在將晶圓進行研削時,可一邊保持加工品質一邊減少磨粒從研削磨石脫落,而抑制研削磨石的磨耗。
[解決課題的技術手段]
若根據本發明的第一態樣,則可提供一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:自銳性(self-sharpening)促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓進行研削;以及自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓進行研削,並且,在該自銳性促進研削步驟中,在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過第一預定時間時,或將該磨石推抵至該晶圓之荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過第二預定時間時,或在該自銳性促進研削步驟中該磨石的該接觸面與晶圓接觸後再往接近晶圓之方向移動預定量時,從該自銳性促進研削步驟轉移至該自銳性抑制研削步驟。
若根據本發明之第二態樣,則可提供一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓進行研削;以及自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓進行研削,並且,在該自銳性促進研削步驟中,在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過第一預定時間時,以及將該磨石推抵至該晶圓之荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過第二預定時間時,從該自銳性促進研削步驟轉移至該自銳性抑制研削步驟。
若根據本發明之第三態樣,則可提供一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓進行研削;以及自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓進行研削,並且,在該自銳性抑制研削步驟中,使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過第一預定時間時,或將該磨石推抵至該晶圓之荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過第二預定時間時,或在該自銳性抑制研削步驟中該磨石的該接觸面與晶圓接觸後再往接近晶圓之方向移動預定量時,從該自銳性抑制研削步驟轉移至該自銳性促進研削步驟。
若根據本發明之第四態樣,則可提供一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓進行研削;以及自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓進行研削,並且,在該自銳性抑制研削步驟中,在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過第一預定時間時,以及將該磨石推抵至該晶圓之荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過第二預定時間時,從該自銳性抑制研削步驟轉移至該自銳性促進研削步驟。
若根據本發明之第五態樣,則可提供一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並一邊以厚度測量器測量該晶圓的厚度,一邊以該磨石將該晶圓進行研削;以及自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓研削成預先設定之厚度,並且,在該厚度測量器測量到之該晶圓的厚度到達預先設定之第一厚度閾值時,從該自銳性促進研削步驟轉移至該自銳性抑制研削步驟。
若根據本發明之第六態樣,則可提供一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並藉由該磨石而將該晶圓進行研削,直至該磨石的該接觸面與該晶圓接觸後再往接近該晶圓之方向移動預定量為止;厚度測量步驟,其以厚度測量器測量以該自銳性促進研削步驟研削後之該晶圓的厚度;自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓研削成預先設定之厚度;以及再研削步驟,其在以該厚度測量步驟所測量到之厚度未到達預先設定之第一厚度閾值時,供給該第一流體,並藉由該磨石而將該晶圓進行研削,直至該磨石再往接近該晶圓之方向移動以該厚度測量步驟所測量到之厚度與該第一厚度閾值的差為止,並且,若以該厚度測量步驟所測量到之厚度到達該第一厚度閾值,則從該自銳性促進研削步驟轉移至該自銳性抑制研削步驟。
若根據本發明之第七態樣,則可提供一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並一邊以厚度測量器測量該晶圓的厚度,一邊以該磨石將該晶圓進行研削;以及自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓研削成預先設定之厚度,並且,在該厚度測量器測量到之該晶圓的厚度到達預先設定之第二厚度閾值時,從該自銳性抑制研削步驟轉移至該自銳性促進研削步驟。
若根據本發明之第八態樣,則可提供一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並藉由該磨石而將該晶圓進行研削,直至該磨石的該接觸面與該晶圓接觸後再往接近該晶圓之方向移動預定量為止;厚度測量步驟,其以厚度測量器測量以該自銳性抑制研削步驟研削後之該晶圓的厚度;自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓研削成預先設定之厚度;以及再研削步驟,其在以該厚度測量步驟所測量到之厚度未到達預先設定之第二厚度閾值時,供給該第二流體,並藉由該磨石而將該晶圓進行研削,直至該磨石再往接近該晶圓之方向移動以該厚度測量步驟所測量到之厚度與該第二厚度閾值的差為止,並且,若以該厚度測量步驟所測量到之厚度到達該第二厚度閾值,則從該自銳性抑制研削步驟轉移至該自銳性促進研削步驟。
較佳為,在根據第一態樣之晶圓研削方法中,從該自銳性促進研削步驟往該自銳性抑制研削步驟的轉移係在下述時間點實施:在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值低於預先設定之第一電流閾值或低於預先設定之第一電流閾值後經過第三預定時間時,或將該磨石推抵至該晶圓之該荷重值低於預先設定之第一荷重閾値或低於預先設定之第一荷重閾値後經過第四預定時間時,或在該自銳性促進研削步驟中該磨石的該接觸面與晶圓接觸後再往接近晶圓之方向移動預定量時。
較佳為,在根據第二態樣之晶圓研削方法中,從該自銳性促進研削步驟往該自銳性抑制研削步驟的轉移係在下述時間點實施:在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值低於預先設定之第一電流閾值或低於預先設定之第一電流閾值後經過第三預定時間時,以及將該磨石推抵至該晶圓之該荷重值低於預先設定之第一荷重閾値或低於預先設定之第一荷重閾値後經過第四預定時間時。
較佳為,在根據第三態樣之晶圓研削方法中,從該自銳性抑制研削步驟往該自銳性促進研削步驟的轉移係在下述時間點實施:在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值高於預先設定之第二電流閾值或高於預先設定之第二電流閾值後經過第三預定時間時,或將該磨石推抵至該晶圓之該荷重值高於預先設定之第二荷重閾値或高於預先設定之第二荷重閾値後經過第四預定時間時,或在該自銳性抑制研削步驟中該磨石的該接觸面與晶圓接觸後再往接近晶圓之方向移動預定量時。
較佳為,在根據第四態樣之晶圓研削方法中,從該自銳性抑制研削步驟往該自銳性促進研削步驟的轉移係在下述時間點實施:在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值高於預先設定之第二電流閾值或高於預先設定之第二電流閾值後經過第三預定時間時,以及將該磨石推抵至該晶圓之該荷重值高於預先設定之第二荷重閾値或高於預先設定之第二荷重閾値後經過第四預定時間時。
較佳為,在根據上述之第一至第八態樣之晶圓研削方法中,該第一流體為預先設定之第一流量的液體,該第二流體為比預先設定多的該第一流量之第二流量的液體。
或者,該第一流體為預先設定之第三流量的空氣,該第二流體為預先設定之第四流量的液體。
或者,該第一流體或該第二流體為液體與空氣的混合流體。或者,該第一流體及該第二流體為液體與空氣的混合流體,以第五流量的總流量供給該第一流體,以比該第五流量多的第六流量的總流量供給該第二流體。
若根據本發明之第九態樣,則可提供一種研削裝置,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:卡盤台,其保持該晶圓;研削機構,其具有使環狀的該磨石以該磨石的中心為中心進行旋轉之馬達,並將該晶圓進行研削;移動機構,其使該卡盤台與該研削機構往相對接近及分離之方向移動;流體供給機構,其以能調整流量之方式將第一流體或第二流體進行切換並供給至該晶圓與該磨石;負載電流值測量器,其測量使該磨石旋轉之該馬達的負載電流值;以及控制器,並且,該控制器包含:第一控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給該第一流體,一邊以預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削;以及第二控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給該第二流體,一邊以預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削,並且,從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移係在該負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過第一預定時間時實施,從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移係在該負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過第二預定時間時實施。
較佳為,根據第九態樣之研削裝置進一步具備荷重測量器,所述荷重測量器測量相對地施加至該磨石及該晶圓之荷重值,從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移亦可在該荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過第三預定時間時實施,從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移亦在荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過第四預定時間時實施。
若根據本發明之第十態樣,則可提供一種研削裝置,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:卡盤台,其保持該晶圓;研削機構,其具有使環狀的該磨石以該磨石的中心為中心進行旋轉之馬達,並將該晶圓進行研削;移動機構,其使該卡盤台與該研削機構往相對接近及分離之方向移動;流體供給機構,其以能調整流量之方式將第一流體或第二流體進行切換並供給至該晶圓與該磨石;以及控制器,並且,該控制器包含:第一控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給該第一流體,一邊以第一預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削;以及第二控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給該第二流體,一邊以第二預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削,並且,從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移或從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移係在該磨石的該接觸面與晶圓接觸後再往接近晶圓之方向移動預定量時實施。
若根據本發明之第十一態樣,則可提供一種研削裝置,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備:卡盤台,其保持該晶圓;研削機構,其具有使環狀的該磨石以該磨石的中心為中心進行旋轉之馬達,並將該晶圓進行研削;移動機構,其使該卡盤台與該研削機構往相對接近及分離之方向移動;流體供給機構,其以能調整流量之方式將流體供給至該晶圓及該磨石;負載電流值測量器,其測量使該磨石旋轉之該馬達的負載電流值;荷重測量器,其測量相對地施加至該磨石與該晶圓之荷重值;以及控制器,並且,該控制器包含:第一控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給第一流體,一邊以第一預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削;以及第二控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給第二流體,一邊以第二預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削,並且,從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移係在下述時間點實施:在該負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過第一預定時間時,以及該荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過第二預定時間時,並且,從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移係在下述時間點實施:在該負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過第三預定時間時,以及該荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過第四預定時間時。
較佳為,根據第九態樣之研削裝置或根據第十一態樣之研削裝置進一步具備厚度測量器,所述厚度測量器測量被保持於該卡盤台之晶圓的厚度,從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移亦在藉由該厚度測量器所測量之晶圓的厚度到達預先設定之第一厚度閾值時實施,從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移亦在藉由該厚度測量器所測量之晶圓的厚度到達預先設定之第二厚度閾值時實施。
[發明功效]
在本發明中,根據主軸馬達的負載電流值、磨石的荷重值及/或磨石的移動量等,而一邊切換自銳性促進研削步驟與自銳性抑制研削步驟,一邊實施研削。因此,相較於僅以自銳性促進研削步驟將晶圓進行研削之情形,可減少磨粒從磨石脫落而抑制磨石的磨耗量。又,相較於僅以自銳性抑制研削步驟將晶圓進行研削之情形,可節約供給至磨石之流體及縮短研削時間,且可提高晶圓的加工品質。亦即,在本發明中,在將晶圓進行研削時,可一邊保持加工品質一邊減少磨粒從磨石脫落,而抑制磨石的磨耗。
如圖1所示,本實施方式之研削裝置1係藉由旋轉之研削磨石77的接觸面而將晶圓100進行研削之裝置的一例,其具備長方體狀的基台10、往上方延伸之柱體11及控制研削裝置1的各構件之控制器7。
晶圓100例如為圓形的半導體晶圓,並包含正面101及背面102。在圖1中,朝向下方之晶圓100的正面101形成有多個元件,並藉由黏貼保護片103而被保護。晶圓100的背面102成為被施以研削加工之被加工面。
此外,晶圓100亦可不黏貼保護片103。又,亦可將晶圓的背面102與正面101雙面進行研削。晶圓100亦可為正面未形成多個元件之原材料晶圓,亦可將單面或雙面進行研削。
在基台10的上表面側設有開口部13。然後,在開口部13內配置有晶圓保持機構30。晶圓保持機構30包含:保持晶圓100之卡盤台20、支撐卡盤台20之支撐構件33、使卡盤台20旋轉之卡盤台馬達34及能調整卡盤台20的傾斜之支撐柱35。
卡盤台20具備多孔構件21與框體23,所述框體23係以多孔構件21的上表面露出之方式容納多孔構件21。多孔構件21的上表面係吸引保持晶圓100之保持面22。保持面22係藉由與吸引源(未圖示)連通而吸引保持晶圓100。亦即,卡盤台20係藉由保持面22而保持晶圓100。又,如圖1所示,框體23的上表面亦即框體面24被形成為與保持面22呈同一平面。
卡盤台馬達34使卡盤台20以保持面22的中心為軸進行旋轉。亦即,卡盤台20係藉由設置於下方之卡盤台馬達34而能在藉由保持面22保持晶圓100的狀態下,以通過保持面22的中心之旋轉軸為中心進行旋轉。
又,在能調整卡盤台20的傾斜之支撐柱35設有荷重測量器36。荷重測量器36測量相對地施加至研削磨石77與晶圓100之荷重值。此荷重值係在研削加工中將研削磨石77推抵至晶圓100之荷重值。荷重測量器36測量從研削機構70的研削磨石77施加至卡盤台20的保持面22所保持之晶圓100之荷重值。藉此,荷重測量器36測量在垂直方向施加至研削磨石77的接觸面亦即下表面之垂直荷重值。此垂直荷重值係在研削加工中將研削磨石77推抵至晶圓100之荷重值的一例。此外,荷重測量器36亦可被設置於主軸側(研削機構70)。
在卡盤台20的周圍設有與卡盤台20一起沿著Y軸方向移動之蓋板39。又,蓋板39連結有在Y軸方向伸縮之蛇腹蓋12。而且,在晶圓保持機構30的下方配設有Y軸方向移動機構40。
Y軸方向移動機構40使卡盤台20與研削機構7在與保持面22平行的方向亦即Y軸方向相對地移動。在本實施方式中,Y軸方向移動機構40被構成為使包含卡盤台20之晶圓保持機構30相對於研削機構70而在Y軸方向移動。
Y軸方向移動機構40具備:一對Y軸導軌42,其與Y軸方向平行;Y軸移動台45,其在此Y軸導軌42上滑動;Y軸滾珠螺桿43,其與Y軸導軌42平行;Y軸馬達44,其與Y軸滾珠螺桿43連接;Y軸編碼器46,其用於檢測Y軸馬達44的旋轉角度;以及保持台41,其保持此等構件。
Y軸移動台45係能滑動地被設置於Y軸導軌42。在Y軸移動台45的下表面固定有螺帽部(未圖示)。在此螺帽部螺合有Y軸滾珠螺桿43。Y軸馬達44被連接於Y軸滾珠螺桿43的一端部。
在Y軸方向移動機構40中,藉由Y軸馬達44使Y軸滾珠螺桿43旋轉,而Y軸移動台45會沿著Y軸導軌42在Y軸方向移動。Y軸移動台45係透過支撐柱35而載置有晶圓保持機構30的支撐構件33。因此,伴隨著Y軸移動台45在Y軸方向移動,包含卡盤台20之晶圓保持機構30會在Y軸方向移動。
在本實施方式中,晶圓保持機構30係藉由Y軸方向移動機構40而在下述兩區域之間沿著Y軸方向移動:-Y方向側的晶圓載置區域,其用於將晶圓100載置於保持面22;以及+Y方向側的研削區域,其研削晶圓100。
Y軸編碼器46係藉由Y軸馬達44使Y軸滾珠螺桿43旋轉而被旋轉,並可識別Y軸馬達44的旋轉角度。而且,Y軸編碼器46可根據識別結果而檢測在Y軸方向移動之晶圓保持機構30的卡盤台20在Y軸方向中之位置。
又,如圖1所示,在基台10上的後方(+Y方向側)立設有柱體11。在柱體11的前表面設有研削晶圓100之研削機構70及垂直移動機構50。
垂直移動機構50係使卡盤台20與研削機構70往相對接近及分離之方向移動之移動機構的一例。垂直移動機構50使卡盤台20與研削機構70在與保持面22垂直的Z軸方向(研削進給方向)相對地移動。在本實施方式中,垂直移動機構50被構成為相對於卡盤台20而使研削磨石77在Z軸方向移動。
垂直移動機構50具備:一對Z軸導軌51,其與Z軸方向平行;Z軸移動台53,其在此Z軸導軌51上滑動;Z軸滾珠螺桿52,其與Z軸導軌51平行;Z軸馬達54,其與Z軸滾珠螺桿52連接;Z軸編碼器55,其用於檢測Z軸馬達54的旋轉角度;以及保持座56,其安裝於Z軸移動台53。保持座56支撐研削機構70。
Z軸移動台53係能滑動地被設置於Z軸導軌51。在Z軸移動台53固定有未圖示之螺帽部。在此螺帽部螺合有Z軸滾珠螺桿52。Z軸馬達54被連結於Z軸滾珠螺桿52的一端部。
在垂直移動機構50中,藉由Z軸馬達54使Z軸滾珠螺桿52旋轉,而Z軸移動台53會沿著Z軸導軌51在Z軸方向移動。藉此,安裝於Z軸移動台53之保持座56及被保持座56支撐之研削機構70亦連同Z軸移動台53一起在Z軸方向移動。
Z軸編碼器55係藉由Z軸馬達54使Z軸滾珠螺桿52旋轉而被旋轉,並可識別Z軸馬達54的旋轉角度。而且,Z軸編碼器55可根據識別結果而檢測在Z軸方向移動之研削機構70的研削磨石77的高度位置。
研削機構70具有使環狀的研削磨石77以其中心為中心進行旋轉之主軸馬達73,並將晶圓100進行研削。研削機構70具備:主軸外殼71,其被固定於保持座56;主軸72,其能旋轉地被保持於主軸外殼71;主軸馬達73,其將主軸72旋轉驅動;輪安裝件74,其安裝於主軸72的下端;以及研削輪75,其被輪安裝件74支撐。
主軸外殼71係以在Z軸方向延伸之方式被保持於保持座56。主軸72係以與卡盤台20的保持面22正交之方式在Z軸方向延伸,並能旋轉地被主軸外殼71支撐。
主軸馬達73係與主軸72的上端側連結。藉由此主軸馬達73,主軸72以在Z軸方向延伸之軸為中心進行旋轉。
輪安裝件74被形成為圓板狀,並固定於主軸72的下端(前端)。輪安裝件74支撐研削輪75。
研削輪75被形成為外徑具有與輪安裝件74的外徑大致相同的直徑。研削輪75包含由金屬材料所形成之圓環狀的輪基台76。在輪基台76的下表面,環繞整個圓周地固定有排列成環狀之多個研削磨石77。研削磨石77係在與晶圓100的中心相接之狀態下,以研削磨石77的中心為中心,與主軸72一起藉由主軸馬達73而被旋轉,將被保持於卡盤台20之晶圓100的背面102進行研削。
在本實施方式中,在研削磨石77中,以玻璃化熔結材料將磨粒進行接著,且為了使磨粒容易脫落而形成有大量氣孔。研削磨石77係在被使用於研削之流體(例如水)的流量少之情形中容易自銳性之磨石。此外,研削磨石77亦可為以樹脂黏合材料將磨粒進行接著而成者。黏合材料並不受限於此等。
又,研削機構70具有負載電流值測量器78。此負載電流值測量器78測量使研削磨石77旋轉之主軸馬達73的負載電流值。
又,在研削機構70的上部連接有第一供給機構80。第一供給機構80係以能調整流量之方式將第一流體或第二流體進行切換並供給至晶圓100與研削磨石77之流體供給機構的一例。第一供給機構80係與第一液體源81及第一空氣源82連接,並被構成為透過主軸72內的未圖示之流體路徑而將流體供給至研削磨石77及晶圓100的背面102。
再者,在蓋板39中之卡盤台20的+Y方向側設有流體噴嘴37。而且,在流體噴嘴37連接有第二供給機構85。
第二供給機構85亦為以能調整流量之方式將第一流體或第二流體進行切換並供給至晶圓100與研削磨石77之流體供給機構的一例。第二供給機構85係與第二液體源86及第二空氣源87連接,並被構成為透過流體噴嘴37而將流體供給至研削磨石77及晶圓100的背面102。
如此,第一供給機構80及第二供給機構85係以能調整流量之方式將流體供給至晶圓100與研削磨石77。在本實施方式中,第一供給機構80及第二供給機構85可對研削磨石77及晶圓100的背面102供給液體、空氣或液體與空氣之混合流體亦即雙流體作為流體。
於此,作為所使用之液體,可列舉例如純水及添加有添加物之水。作為此添加物,可列舉例如界面活性劑、甘油及醇。又,空氣例如為壓縮空氣。
又,如圖1所示,在基台10中之開口部13的側部配設有厚度測量器60。厚度測量器60可測量被保持於保持面22之晶圓100的厚度。
厚度測量器60具有接觸式或非接觸式的高度規亦即晶圓高度測量部61及保持面高度測量部62。晶圓高度測量部61測量被保持於保持面22之晶圓100的高度。保持面高度測量部62測量與保持面22呈同一平面之框體23的框體面24的高度。然後,厚度測量器60根據所測量之晶圓100的高度與保持面22的高度之差量,計算晶圓100的厚度。
例如,晶圓高度測量部61係與被保持於保持面22之晶圓100接觸而測量晶圓100的高度。又,保持面高度測量部62係與卡盤台20的框體23的框體面24接觸而測量框體面24的高度(亦即,保持面22的高度)。
又,晶圓高度測量部61及保持面高度測量部62亦可分別被構成為對晶圓100及框體面24照射雷射光線或音波,並根據其反射光或反射波而測量晶圓100的高度及保持面22的高度。
又,厚度測量器60亦可具備一個非接觸式的厚度測量部例如雷射式的厚度測量部以取代晶圓高度測量部61及保持面高度測量部62。此厚度測量部例如將具有會穿透晶圓100之波長之雷射光線照射至晶圓100,且接收來自晶圓100的下表面(正面101)之反射光與來自晶圓100的上表面(背面102)之反射光,並根據各反射光的光程差而測量晶圓100的厚度。此外,此種非接觸式的厚度測量部亦可為光譜干涉式晶圓厚度計,所述光譜干涉式晶圓厚度計係藉由將來自晶圓100的下表面之反射光與來自晶圓100的上表面之反射光的干涉光進行分析而測量晶圓100的厚度。此外,此厚度測量部亦可具備SLD(Super Luminescent Diode,超發光二極體)作為射出測量光之光源。
研削裝置1的控制器7具備:依照控制程式進行運算處理之CPU以及記憶體等儲存媒體等。又,控制器7具有第一控制器8及第二控制器9,並控制研削裝置1的上述各構件而執行對於晶圓100之研削加工。
於此,第一控制器8係一邊藉由第一供給機構80而供給第一流體,一邊以預定進給速度使卡盤台20與研削磨石77往相對接近之方向移動,而將晶圓100進行研削。又,第二控制器9係一邊藉由第一供給機構80而供給第二流體,一邊以預定進給速度使卡盤台20與研削磨石77往相對接近之方向移動,而將晶圓100進行研削。
以下說明被控制器7控制之在研削裝置1中之晶圓100的研削方法亦即第一研削方法及第二研削方法。此等研削方法係藉由旋轉之研削磨石77的接觸面而將晶圓100進行研削之晶圓的研削方法。
[第一研削方法]
此第一研削方法例如係在將具有平坦的被研削面亦即背面102之晶圓100進行研削之情形中被實施。
[保持步驟]
在此步驟中,首先,例如作業者或未圖示之搬送裝置以背面102朝上之方式將晶圓100載置於卡盤台20的保持面22。然後,控制器7使未圖示之吸引源與保持面22連通。藉此,晶圓100被保持面22吸引保持。
[自銳性促進研削步驟]
接著,實施自銳性促進研削步驟。在此自銳性促進研削步驟中,供給促進研削磨石77的接觸面亦即下表面的自銳性之第一流體,並以研削磨石77將晶圓100進行研削。研削磨石77的下表面為研削磨石77的接觸面的一例。
於此,所謂自銳性,係指在與晶圓100接觸之研削磨石77的接觸面(例如下表面)露出之磨粒脫落,藉此新的磨粒露出而產生新的切刃,維持銳度佳的狀態。亦即,在自銳性促進研削步驟中,以促進此種自銳性之方式,藉由研削磨石77而將晶圓100進行研削。
具體而言,在此步驟中,控制器7的第一控制器8一邊藉由第一供給機構80而供給第一流體,一邊以預定進給速度使卡盤台20與研削磨石77往相對接近之方向移動,而將晶圓100進行研削。在本實施方式中,第一控制器8一邊藉由第一供給機構80而對研削磨石77及晶圓100的背面102供給第一流體,一邊使用垂直移動機構50而使包含研削磨石77之研削機構70在與保持面22垂直的Z軸方向接近卡盤台20,藉此將晶圓100的背面102進行研削。
更詳細而言,首先,第一控制器8將研削磨石77定位於原點高度位置。此原點高度位置為被保持於卡盤台20的保持面22之晶圓100的旋轉中心的上方,並為研削磨石77的下表面不接觸晶圓100的高度位置。
再者,第一控制器8藉由主軸馬達73而使研削磨石77旋轉,且藉由卡盤台馬達34而使保持有晶圓100之卡盤台20的保持面22旋轉。研削磨石77的旋轉數例如為2000rpm。又,卡盤台20的旋轉數例如為120rpm。
又,此時,第一控制器8開始藉由第一供給機構80而從第一液體源81對晶圓100及研削磨石77供給第一流體。此第一流體為預先設定之第一流量的液體。在本實施方式中,此第一流量為較小的流量,例如為0.1L/min~1.0L/min。
接著,第一控制器8使用垂直移動機構50而使位於原點高度位置之研削機構70的研削磨石77沿著Z軸方向接近卡盤台20。
圖2中表示研削磨石77的下表面的高度H(虛線)與時間t的關係。如圖2所示,首先,第一控制器8使研削機構70以較高速的初始速度V1下降以接近卡盤台20,直至研削磨石77的高度成為預定的空切開始高度h1為止(時間範圍T1)。第一控制器8可使用例如垂直移動機構50的Z軸編碼器55而檢測研削磨石77的高度及其變化。
然後,第一控制器8在研削磨石77的下表面到達預定的空切開始高度h1後,將由垂直移動機構50所致之研削機構70的下降速度設定成比初始速度V1慢的空切速度V2。然後,第一控制器8係藉由垂直移動機構50而以空切速度V2使研削機構70接近卡盤台20(時間範圍T2)。
然後,研削磨石77的下表面到達與晶圓100的背面102接觸之高度h2後,第一控制器8以第一研削速度V3藉由研削磨石77而將晶圓100的背面102進行研削(時間範圍T3)。第一研削速度V3比初始速度V1慢,例如為與空切速度V2同樣的速度。
又,第一控制器8在研削中持續監測藉由負載電流值測量器78所測量之主軸馬達73的負載電流值、藉由荷重測量器36所測量之研削磨石77的垂直荷重值以及研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後的下降量。
在圖2中,虛線表示研削磨石77的下表面的高度H。藉由如此使研削磨石77下降並與晶圓100接觸,而主軸馬達73的負載電流值及研削磨石77的垂直荷重值發生變化。
又,研削磨石77的下表面的下降量係從使用垂直移動機構50的Z軸編碼器55所測量之圖2中以虛線所示之研削磨石77的下表面的高度(h)的變化量求得。
又,第一控制器8適當使用厚度測量器60測量被研削之晶圓100的厚度。然後,晶圓100的厚度接近預先設定之厚度亦即目標厚度之情形,第一控制器8使用垂直移動機構50而以比第一研削速度V3慢的第二研削速度V4使研削機構70接近卡盤台20(時間範圍T4)。亦即,第一控制器8使研削機構70的下降速度從第一研削速度V3進一步慢至第二研削速度V4,並繼續研削加工。此第二研削速度V4例如為0.2μm/sec。
於此,在自銳性促進研削步驟中,如上所述,一邊將較少流量的第一流量的第一流體供給至研削磨石77及晶圓100,一邊實施研削。因此,會抑制研削磨石77的冷卻,促進研削磨石77的自銳性。
如上所述,在第一研削方法中被研削之晶圓100係具有平坦的被研削面亦即背面102之晶圓。將此種晶圓100進行研削之情形,主軸馬達73的負載電流值及垂直荷重值變高,因此藉由一邊促進研削磨石77的自銳性一邊實施研削,而可良好地研削晶圓100。
又,在此種自銳性促進研削步驟中之第二研削速度V4下的研削加工中,第一控制器8判斷:使研削中的研削磨石77旋轉之主軸馬達73的負載電流值是否到達預先設定之第一電流閾值後經過預定時間、研削磨石77的垂直荷重值是否到達預先設定之第一荷重閾値後經過預定時間以及在自銳性促進研削步驟中研削磨石77的下表面是否與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量。
然後,在主軸馬達73的負載電流值到達第一電流閾值後經過預定時間時,或研削磨石77的垂直荷重值到達第一荷重閾値後經過預定時間時,或在自銳性促進研削步驟中研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時,第一控制器8結束自銳性促進研削步驟,第二控制器9實施自銳性抑制研削步驟。亦即,研削加工從自銳性促進研削步驟轉移至自銳性抑制研削步驟,實施從由第一控制器8所進行之控制往由第二控制器9所進行之控制的轉移。
圖3係表示在圖2所示之時間範圍T4中之負載電流值的變化的例子之圖表。此外,實施從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移並不受限於時間範圍T4,亦可在時間範圍T3實施。
從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移,例如,如圖3所示,在主軸馬達73的負載電流值或研削磨石77的垂直荷重值到達預先設定之第一電流閾值或第一荷重閾値後經過預定時間P1時實施。此預定時間P1例如被預先設定於第一控制器8及第二控制器9。
亦即,較平坦的面亦即晶圓100的背面102係隨著被研削而成為具有凹凸之粗糙面。然後,在負載電流值到達第一電流閾值後經過預定時間時,或垂直荷重值到達第一荷重閾値後經過預定時間時,或研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時,晶圓100的背面102變粗成即使不促進研削磨石77的自銳性亦能藉由研削磨石77而良好地進行研削之程度。因此,此時,將研削加工轉移至自銳性抑制研削步驟。此外,藉此,亦可避免磨粒因背面102的凹凸而從研削磨石77急遽脫落使磨耗量不必要地增加之情況。
此外,在自銳性抑制研削步驟前先實施自銳性促進研削步驟之第一研削方法中,在成為其研削對象之具有平坦的背面102之晶圓100中,背面102的表面粗糙度(Ra)在初始狀態(研削前的狀態)中例如為小於100nm(Ra<100nm)。亦即,關於是否對晶圓100實施第一研削方法,例如,可將在所述晶圓100中之背面102的表面粗糙度(Ra)是否小於100nm作為標準而進行判斷。
此外,圖3所示之預定時間P1亦可為0秒鐘。此情形,在主軸馬達73的負載電流值到達預先設定之第一電流閾值時,或研削磨石77的垂直荷重值到達預先設定之第一荷重閾値時,或在自銳性促進研削步驟中研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時,實施從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移。
因此,在本實施方式中,在主軸馬達73的負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過預定時間時,或研削磨石77的垂直荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過預定時間時,或在自銳性促進研削步驟中研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時,實施從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移。
[自銳性抑制研削步驟]
在此自銳性抑制研削步驟中,供給抑制研削磨石77的接觸面亦即下表面的自銳性之第二流體,並以研削磨石77將晶圓100研削成預先設定之厚度亦即目標厚度。在此步驟中,以抑制上述之自銳性之方式,藉由研削磨石77而將晶圓100進行研削。
具體而言,在此步驟中,控制器7的第二控制器9係一邊藉由第一供給機構80而供給第二流體,一邊以預定進給速度使卡盤台20與研削磨石77往相對接近之方向移動,而將晶圓100進行研削。在本實施方式中,第二控制器9係一邊藉由第一供給機構80而對研削磨石77及晶圓100的背面102供給第二流體,一邊使用垂直移動機構50而使包含研削磨石77之研削機構70在與保持面22垂直的Z軸方向接近卡盤台20,藉此將晶圓100的背面102進行研削。
更詳細而言,第二控制器9在被第一控制器8控制之自銳性促進研削步驟後仍持續將研削機構70的下降速度維持在第二研削速度V4(參照圖2),並繼續研削加工。此時,第二控制器9係藉由第一供給機構80而從第一液體源81對晶圓100及研削磨石77供給第二流體。此第二流體為比預先設定之第一流量多的第二流量的液體。此第二流量例如為4.0L/min~5.0L/min。亦即,第二控制器9係藉由此種第二流量的第二流體,而一邊使研削磨石77滑動,一邊研削晶圓100直至到達目標厚度為止。
於此,在自銳性抑制研削步驟中,如上所述,一邊將比第一流量多的第二流量的液體亦即第二流體供給至研削磨石77及晶圓100,一邊實施研削。因此,促進研削磨石77的冷卻,抑制研削磨石77的自銳性。
然後,第二控制器9係在晶圓100的厚度到達目標值後,如圖2所示,停止使研削機構70接近卡盤台20的保持面22之下降動作並維持研削磨石77的高度,藉此實施所謂的表面修整(spark-out)加工(時間範圍T5)。藉由此表面修整加工,而去除在晶圓100的背面102中之研削厚度的差。
之後,第二控制器9係使用垂直移動機構50而使研削機構70以預先設定之退出加工(escape cut)加工速度V6緩慢地上升,藉此實施所謂的退出加工加工(圖2的時間範圍T6)。然後,控制器7實施退出加工加工,直至研削磨石77從晶圓100的背面102離開為止。
退出加工加工結束後,第二控制器9係使用垂直移動機構50而使研削機構70以較高速的撤離速度V7撤離至原點高度位置(時間範圍T7)。藉此,第一研削方法結束。
如以上所述,在本實施方式中,一邊根據主軸馬達73的負載電流值、研削磨石77的垂直荷重值或研削磨石77的下表面的下降量而切換被第一控制器8控制之自銳性促進研削步驟與被第二控制器9控制之自銳性抑制研削步驟,一邊實施研削。因此,相較於僅以自銳性促進研削步驟將晶圓100進行研削之情形,可減少磨粒從研削磨石77脫落,抑制研削磨石77的磨耗量。又,相較於僅以自銳性抑制研削步驟將晶圓100進行研削之情形,可節約供給至研削磨石77之流體及縮短研削時間,且可提高晶圓100的加工品質。亦即,在本實施方式中,在將晶圓100進行研削時,可一邊保持加工品質,一邊減少磨粒從研削磨石77脫落,抑制研削磨石77的磨耗,減少研削輪75的更換頻率。
此外,圖4係表示在圖2所示之時間範圍T4中之負載電流值的變化的其他例之圖表。此外,實施從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移並不受限於時間範圍T4,亦可在時間範圍T3實施。
例如,如圖4所示,從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移亦可在下述時間點實施:在主軸馬達73的負載電流值低於預先設定之第一電流閾值或低於預先設定之第一電流閾值後經過預定時間時,或研削磨石77的垂直荷重值低於預先設定之第一荷重閾値或低於預先設定之第一荷重閾値後經過預定時間時,或在自銳性促進研削步驟中研削磨石77的下表面(接觸面)與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時。
又,在本實施方式中,在從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移中,亦可不考量研削磨石77的下表面的下降量。此情形,從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移,亦即從由第一控制器8所進行之控制往由第二控制器9所進行之控制的轉移係在下述時間點實施:在藉由負載電流值測量器78所測量之負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過預定時間時,或藉由荷重測量器36所測量之垂直荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過預定時間時。
又,此情形,從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移,亦即從由第一控制器8所進行之控制往由第二控制器9所進行之控制的轉移亦可在下述時間點實施:在藉由負載電流值測量器78所測量之負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過預定時間時,以及藉由荷重測量器36所測量之垂直荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過預定時間時。
又,此情形,從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移例如如圖4所示亦可在下述時間點實施:在主軸馬達73的負載電流值低於預先設定之第一電流閾值或低於預先設定之第一電流閾值後經過預定時間時,以及研削磨石77的垂直荷重值低於預先設定之第一荷重閾値或低於預先設定之第一荷重閾値後經過預定時間時。
又,在本實施方式中,研削裝置1亦可不具備荷重測量器36。此情形,從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移,亦即從由第一控制器8所進行之控制往由第二控制器9所進行之控制的轉移亦可在例如藉由負載電流值測量器78所測量之負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過預定時間時實施。
又,在從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移中,亦可不考量主軸馬達73的負載電流值及研削磨石77的垂直荷重值。此情形,從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移,亦即從由第一控制器8所進行之控制往由第二控制器9所進行之控制的轉移係在自銳性促進研削步驟中研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時實施。
又,從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移亦可根據藉由厚度測量器60所測量之晶圓100的厚度而實施。此情形,第一控制器8係在自銳性促進研削步驟中一邊供給上述之第一流體並藉由厚度測量器60而測量晶圓100的厚度,一邊藉由研削磨石77而將晶圓100進行研削。而且,從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移,亦即從由第一控制器8所進行之控制往由第二控制器9所進行之控制的轉移係在厚度測量器60測量到之晶圓100的厚度值到達預先設定之第一厚度閾值時實施。
又,根據藉由厚度測量器60所測量之晶圓100的厚度而實施從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移之情形,晶圓100的厚度測量亦可使自銳性促進研削加工停止(暫時中斷)而實施。
此情形,第一控制器8係在自銳性促進研削步驟中供給促進研削磨石77的下表面的自銳性之第一流體,並藉由研削磨石77而將晶圓進行研削,直至研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量為止。
之後,第一控制器8實施厚度測量步驟,所述厚度測量步驟例如係使研削磨石77及卡盤台20停止旋轉,並藉由厚度測量器60而測量以自銳性促進研削步驟研削後之晶圓100的厚度。然後,第一控制器8實施再研削步驟,所述再研削步驟係在以厚度測量步驟所測量到之厚度未到達預先設定之第一厚度閾值時,再次實施自銳性促進研削步驟。亦即,第一控制器8供給第一流體,並藉由研削磨石77而將晶圓100進行研削,直至研削磨石77再往接近晶圓100之方向移動(下降)以厚度測量步驟所測量到之厚度與第一厚度閾值的差為止。之後,第一控制器8例如再次實施厚度測量步驟,而確認晶圓100的厚度。
另一方面,若以厚度測量步驟所測量到之厚度到達第一厚度閾值,則實施從自銳性促進研削步驟往自銳性抑制研削步驟的轉移,亦即從由第一控制器8所進行之控制往由第二控制器9所進行之控制的轉移。亦即,第二控制器9實施自銳性抑制研削步驟,所述自銳性抑制研削步驟係供給抑制研削磨石77的下表面的自銳性之上述第二流體,並以研削磨石77將晶圓100研削成預先設定之厚度。
此方法對於晶圓100的背面102具有大的凹凸之情形等在研削加工中難以測量晶圓100的厚度之情形十分有效。此外,第一厚度閾值並不限於特定的厚度,亦可為預定的厚度範圍。
此外,作為晶圓100的背面102具有大的凹凸之情形,可列舉例如:在背面102形成有段差大的結構之情形;以及在背面102隔開間隙地配置有多個被加工材料之情形(Multi mount)。
又,在本實施方式中,第一控制器8係在自銳性促進研削步驟中之第二研削速度V4下的研削加工中判斷:使研削中的研削磨石77旋轉之主軸馬達73的負載電流值是否到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過預定時間、研削磨石77的垂直荷重值是否到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過預定時間以及在自銳性促進研削步驟中研削磨石77的下表面是否與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量。關於此點,由第一控制器8所進行之上述的判斷並不限於在第二研削速度V4下的研削加工中實施,亦可在自銳性促進研削步驟中之任意時間點實施。
[第二研削方法]
此第二研削方法例如係在將具備具有凹凸之背面102之晶圓100進行研削之情形實施。
[保持步驟]
在此步驟中,與第一研削方法同樣地,作業者等以背面102朝上之方式將晶圓100載置於卡盤台20的保持面22。然後,控制器7使未圖示之吸引源與保持面22連通。藉此,晶圓100被保持面22吸引保持。
[自銳性抑制研削步驟]
接著,實施自銳性抑制研削步驟。在此自銳性抑制研削步驟中,如上所述,供給抑制研削磨石77的下表面的自銳性之第二流體,並以研削磨石77將晶圓100進行研削。在此步驟中,以抑制上述之自銳性之方式,藉由研削磨石77而將晶圓100進行研削。
具體而言,在此步驟中,控制器7的第二控制器9係一邊藉由第一供給機構80而供給第二流體,一邊以預定進給速度使卡盤台20與研削磨石77往相對接近之方向移動,而將晶圓100進行研削。在本實施方式中,第二控制器9係一邊藉由第一供給機構80而對研削磨石77及晶圓100的背面102供給第二流體,一邊使用垂直移動機構50而使包含研削磨石77之研削機構70在與保持面22垂直的Z軸方向接近卡盤台20,藉此將晶圓100的背面102進行研削。
更詳細而言,首先,第二控制器9將研削磨石77定位於上述之原點高度位置。再者,第二控制器9係藉由主軸馬達73而使研削磨石77旋轉,且藉由卡盤台馬達34而使保持有晶圓100之卡盤台20的保持面22旋轉。
又,此時,第二控制器9開始藉由第一供給機構80而從第一液體源81對晶圓100及研削磨石77供給上述之第二流體(預先設定之第二流量的液體)。
接著,第二控制器9使用垂直移動機構50而使位於原點高度位置之研削機構70的研削磨石77沿著Z軸方向接近卡盤台20。第二控制器9使研削機構70以較高速的初始速度V1下降以接近卡盤台20,直至研削磨石77的高度成為圖2所示之空切開始高度h1為止(時間範圍T1)。
然後,第二控制器9在研削磨石77的下表面到達預定空切開始高度h1後,將由垂直移動機構50所進行之研削機構70的下降速度設定成比初始速度V1慢的空切速度V2。然後,第二控制器9藉由垂直移動機構50而以空切速度V2使研削機構70接近卡盤台20(時間範圍T2)。
然後,研削磨石77的下表面到達與晶圓100的背面102接觸之高度h2後,第二控制器9以第一研削速度V3藉由研削磨石77而將晶圓100的背面102進行研削(時間範圍T3)。第一研削速度V3比初始速度V1慢,例如為與空切速度V2同樣的速度。
又,第二控制器9在研削中持續監測藉由負載電流值測量器78所測量之主軸馬達73的負載電流值、藉由荷重測量器36所測量之研削磨石77的垂直荷重值以及研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後的下降量。
又,第二控制器9適當使用厚度測量器60測量被研削之晶圓100的厚度。然後,晶圓100的厚度接近預先設定之厚度亦即目標厚度之情形,第二控制器9使用垂直移動機構50而以比第一研削速度V3慢的第二研削速度V4使研削機構70接近卡盤台20(時間範圍T4)。亦即,第二控制器9使研削機構70的下降速度從第一研削速度V3進一步慢至第二研削速度V4,並繼續研削加工。
於此,在自銳性抑制研削步驟中,如上所述,一邊將較多流量的第二流量的第二流體供給至研削磨石77及晶圓100,一邊實施研削。因此,促進研削磨石77的冷卻,抑制研削磨石77的自銳性。
如上所述,在第二研削方法中所研削之晶圓100為具備具有凹凸之背面102之晶圓。將此種晶圓100進行研削之情形,主軸馬達73的負載電流值及垂直荷重值不易變高,而容易將背面102進行研削。因此,即使不促進研削磨石77的自銳性,亦可良好地研削背面102。又,因具有凹凸之背面102發揮如修整板的功能,故研削磨石77的自銳性變得容易發生。因此,藉由一邊抑制研削磨石77的自銳性一面實施研削,而可良好地研削晶圓100,且可抑制研削磨石77的磨耗量。
又,在此種自銳性抑制研削步驟中之第二研削速度V4下的研削加工中,第二控制器9判斷:使研削中的研削磨石77旋轉之主軸馬達73的負載電流值是否到達預先設定之第二電流閾值後經過預定時間、研削磨石77的垂直荷重值是否到達預先設定之第二荷重閾値後經過預定時間以及在自銳性抑制研削步驟中研削磨石77的下表面是否與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量。
然後,在主軸馬達73的負載電流值到達第二電流閾值後經過預定時間時,或研削磨石77的垂直荷重值到達第二荷重閾値後經過預定時間時,或在自銳性抑制研削步驟中研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時,第二控制器9結束自銳性抑制研削步驟,第一控制器8實施自銳性促進研削步驟。亦即,研削加工從自銳性抑制研削步驟轉移至自銳性促進研削步驟,實施從由第二控制器9所進行之控制往由第一控制器8所進行之控制的轉移。
圖5係表示在圖2所示之時間範圍T4中之負載電流值的變化的例子之圖表。此外,實施從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移並不限定於時間範圍T4,亦可在時間範圍T3實施。
從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移,例如,如圖5所示,係在主軸馬達73的負載電流值或研削磨石77的垂直荷重值到達預先設定之第二電流閾值或第二荷重閾値後經過預定時間P2時實施。此預定時間P2例如預先被設定於第一控制器8及第二控制器9。
亦即,具有凹凸之晶圓100的背面102係隨著被研削而成為平坦的面。然後,在負載電流值到達第二電流閾值後經過預定時間時,或垂直荷重值到達第二荷重閾値後經過預定時間時,或研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時,晶圓100的背面102變平坦成已促進研削磨石77的自銳性者可更良好地研削之程度。因此,在此時,將研削加工轉移至自銳性促進研削步驟。
此外,在自銳性促進研削步驟前先實施自銳性抑制研削步驟之第二研削方法中,在成為其研削對象之具備具有凹凸之背面102之晶圓100中,背面102的凹凸的高低差在初始狀態(研削前的狀態)中例如為10μm以上。亦即,關於是否對晶圓100實施第二研削方法,例如,可將在所述晶圓100中之背面102的凹凸的高低差是否為10μm以上作為標準而進行判斷。
此外,圖5所示之預定時間P2亦可為0秒鐘。此情形,在主軸馬達73的負載電流值到達預先設定之第二電流閾值時,或研削磨石77的垂直荷重值到達預先設定之第二荷重閾値時,或在自銳性抑制研削步驟中研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時,實施從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移。
因此,在本實施方式中,在主軸馬達73的負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過預定時間時,或研削磨石77的垂直荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過預定時間時,或在自銳性抑制研削步驟中研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時,實施從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移。
[自銳性促進研削步驟]
在此自銳性促進研削步驟中,供給促進研削磨石77的下表面的自銳性之第一流體,並以研削磨石77將晶圓100研削成預先設定之厚度亦即目標厚度。在此步驟中,以促進上述之自銳性之方式,藉由研削磨石77而將晶圓100進行研削。
具體而言,在此步驟中,控制器7的第一控制器8係一邊藉由第一供給機構80而供給第一流體,一邊以預定進給速度使卡盤台20與研削磨石77往相對接近之方向移動,而將晶圓100進行研削。在本實施方式中,第一控制器8係一邊藉由第一供給機構80而對研削磨石77及晶圓100的背面102供給第一流體,一邊使用垂直移動機構50而使包含研削磨石77之研削機構70在與保持面22垂直的Z軸方向接近卡盤台20,藉此將晶圓100的背面102進行研削。
更詳細而言,第一控制器8係在被第二控制器9控制之自銳性抑制研削步驟後仍持續將研削機構70的下降速度維持在第二研削速度V4,並繼續研削加工。此時,第一控制器8係藉由第一供給機構80而從第一液體源81對晶圓100及研削磨石77供給第一流體。如上所述,此第一流體為比第二流量少的第一流量的液體。
在自銳性促進研削步驟中,一邊將比第二流量少的第一流量的液體亦即第一流體供給至研削磨石77及晶圓100,一邊實施研削。因此,促進研削磨石77的自銳性。
然後,第一控制器8係在晶圓100的厚度到達目標值後,停止使研削機構70接近卡盤台20的保持面22之下降動作並維持研削磨石77的高度,藉此實施表面修整加工(時間範圍T5)。
之後,第一控制器8使用垂直移動機構50而使研削機構70以預先設定之退出加工加工速度V6緩慢地上升,藉此實施退出加工加工(圖2的時間範圍T6)。然後,控制器7實施退出加工加工,直至研削磨石77從晶圓100的背面102離開為止。
退出加工加工結束後,第一控制器8使用垂直移動機構50而使研削機構70以較高速的撤離速度V7撤離至原點高度位置(時間範圍T7)。藉此,第二研削方法結束。
如此,在第二研削方法中,亦一邊根據主軸馬達73的負載電流值、研削磨石77的垂直荷重值或研削磨石77的下表面的下降量而切換被第一控制器8控制之自銳性促進研削步驟與被第二控制器9控制之自銳性抑制研削步驟,一邊實施研削。因此,相較於僅以自銳性促進研削步驟將晶圓100進行研削之情形,可減少磨粒從研削磨石77脫落而抑制研削磨石77的磨耗量。又,相較於僅以自銳性抑制研削步驟將晶圓100進行研削之情形,可節約供給至研削磨石77之流體及縮短研削時間,且可提高晶圓100的加工品質。亦即,在本實施方式中,在將晶圓100進行研削時,可一邊保持加工品質,一邊減少磨粒從研削磨石77脫落,抑制研削磨石77的磨耗,減少研削輪75的更換頻率。
此外,從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移例如如圖5所示亦可在下述時間點實施:在主軸馬達73的負載電流值高於預先設定之第二電流閾值或高於預先設定之第二電流閾值後經過預定時間時,或研削磨石77的垂直荷重值高於預先設定之第二荷重閾値或高於預先設定之第二荷重閾値後經過預定時間時,或在自銳性抑制研削步驟中研削磨石77的下表面(接觸面)與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時。
又,在本實施方式中,在從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移中,亦可不考量研削磨石77的下表面的下降量。此情形,從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移,亦即從由第二控制器9所進行之控制往由第一控制器8所進行之控制的轉移係在下述時間點實施:在藉由負載電流值測量器78所測量之負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過預定時間時,或藉由荷重測量器36所測量之垂直荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過預定時間時。
又,此情形,從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移,亦即從由第二控制器9所進行之控制往由第一控制器8所進行之控制的轉移亦可在下述時間點實施:在藉由負載電流值測量器78所測量之負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過預定時間時,以及藉由荷重測量器36所測量之垂直荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過預定時間時。
又,此情形,從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移例如如圖5所示亦可在下述時間點實施:在主軸馬達73的負載電流值高於預先設定之第二電流閾值或高於預先設定之第二電流閾值後經過預定時間時,以及研削磨石77的垂直荷重值高於預先設定之第二荷重閾値或高於預先設定之第二荷重閾値後經過預定時間時。
又,在本實施方式中,研削裝置1亦可不具備荷重測量器36。此情形,從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移,亦即從由第二控制器9所進行之控制往由第一控制器8所進行之控制的轉移亦可在例如藉由負載電流值測量器78所測量之負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過預定時間時實施。
又,在從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移中,亦可不考量主軸馬達73的負載電流值及研削磨石77的垂直荷重值。此情形,從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移,亦即從由第二控制器9所進行之控制往由第一控制器8所進行之控制的轉移係在自銳性抑制研削步驟中研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量時實施。
又,從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移亦可根據藉由厚度測量器60所測量之晶圓100的厚度而實施。此情形,第二控制器9係在自銳性抑制研削步驟中一邊供給上述之第二流體並藉由厚度測量器60而測量晶圓100的厚度,一邊藉由研削磨石77而將晶圓100進行研削。而且,從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移,亦即從由第二控制器9所進行之控制往由第一控制器8所進行之控制的轉移係在厚度測量器60測量到之晶圓100的厚度值到達預先設定之第二厚度閾值時實施。
又,根據藉由厚度測量器60所測量之晶圓100的厚度而實施從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移之情形,晶圓100的厚度測量亦可使自銳性抑制研削加工停止(暫時中斷)而實施。
此情形,第二控制器9係在自銳性抑制研削步驟中供給抑制研削磨石77的下表面的自銳性之第二流體,並藉由研削磨石77而將晶圓進行研削,直至研削磨石77的下表面與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量為止。
之後,第二控制器9實施厚度測量步驟,所述厚度測量步驟例如係使研削磨石77及卡盤台20停止旋轉,並藉由厚度測量器60而測量以自銳性抑制研削步驟研削後之晶圓100的厚度。然後,第二控制器9實施再研削步驟,所述再研削步驟係在以厚度測量步驟所測量到之厚度未到達預先設定之第二厚度閾值時,再次實施自銳性抑制研削步驟。亦即,第二控制器9供給第二流體,並藉由研削磨石77而將晶圓100進行研削,直至研削磨石77再往接近晶圓100之方向移動(下降)以厚度測量步驟所測量到之厚度與第二厚度閾值的差為止。之後,第二控制器9例如再次實施厚度測量步驟,而確認晶圓100的厚度。
另一方面,若以厚度測量步驟所測量到之厚度到達第二厚度閾值,則實施從自銳性抑制研削步驟往自銳性促進研削步驟的轉移,亦即從由第二控制器9所進行之控制往由第一控制器8所進行之控制的轉移。亦即,第一控制器8實施自銳性促進研削步驟,所述自銳性促進研削步驟係供給促進研削磨石77的下表面的自銳性之上述之第一流體,並以研削磨石77將晶圓100研削成預先設定之厚度。
此方法對於晶圓100的背面102具有大的凹凸之情形等在研削加工中難以測量晶圓100的厚度之情形十分有效。此外,第二厚度閾值並不限於特定的厚度,亦可為預定的厚度範圍。
又,在本實施方式中,第二控制器9在自銳性抑制研削步驟中之第二研削速度V4下的研削加工中判斷:使研削中的研削磨石77旋轉之主軸馬達73的負載電流值是否到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過預定時間、研削磨石77的垂直荷重值是否到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過預定時間以及在自銳性抑制研削步驟中研削磨石77的下表面是否與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動(下降)預定量。關於此點,由第二控制器9所進行之上述的判斷並不限於在第二研削速度V4下的研削加工中實施,亦可在自銳性抑制研削步驟中之任意時間點實施。
又,在上述之第一研削方法中,先實施自銳性促進研削步驟,再根據第一電流閾值、第一荷重閾値及/或研削磨石77的下降量而轉移至自銳性抑制研削步驟後,在此自銳性抑制研削步驟中,將晶圓100進行研削直至到達目標厚度為止。關於此點,亦可在轉移至自銳性抑制研削步驟後,根據第二電流閾值、第二荷重閾値及/或研削磨石77的下降量而轉移至第二次的自銳性促進研削步驟,在此步驟中將晶圓100進行研削直至到達目標厚度為止。再者,亦可在轉移至第二次的自銳性促進研削步驟後,根據第一電流閾值等而轉移至第二次的自銳性抑制研削步驟,在此步驟中將晶圓100進行研削直至到達目標厚度為止。
同樣,先實施自銳性抑制研削步驟之第二研削方法中,亦可在使用第二電流閾值等而轉移至自銳性促進研削步驟後,根據第一電流閾值等而轉移至第二次自銳性抑制研削步驟,在此步驟中將晶圓100進行研削直至到達目標厚度為止。再者,亦可在第二次自銳性抑制研削步驟後,根據第二電流閾值等而轉移至第二次自銳性促進研削步驟,在此步驟中將晶圓100進行研削直至到達目標厚度為止。
又,在本實施方式中,在自銳性促進研削步驟中所使用之第一流體為預先設定之第一流量的液體,在自銳性抑制研削步驟中所使用之第二流體為比預先設定之第一流量多的第二流量的液體。關於此點,第一流體只要為如相較於第二流體而抑制研削磨石77的冷卻並促進研削磨石77的自銳性般的流體即可。
例如,第一流體可為預先設定之第三流量的空氣,第二流體可為預先設定之第四流量的液體。亦即,在自銳性促進研削步驟中,第一控制器8亦可藉由第一供給機構80而從第一空氣源82對晶圓100及研削磨石77供給第三流量的空氣。
藉由使用空氣作為第一流體,相較於使用液體之情形,變得能進一步促進研削磨石77的自銳性。此情形,作為第一流體的空氣的流量亦即第三流量例如被設定成100L/min~500L/min。又,第二流體的流量亦即第四流量亦可為可抑制自銳性之任意流量。
又,第一流體或第二流體亦可為例如預先設定之總流量為第五流量的液體(例如水)與空氣(例如壓縮空氣)的混合流體(雙流體)。此混合流體雖冷卻能力比液體小,但釋放磨粒之能力高。又,此混合流體具有比空氣高的冷卻能力。
例如,可使用總流量為第五流量的混合流體作為在自銳性促進研削步驟中之第一流體,另一方面,可使用第二流量的液體作為在自銳性抑制研削步驟中之第二流體。又,可使用第三流量的空氣作為在自銳性促進研削步驟中之第一流體,另一方面,可使用總流量為第五流量的混合流體作為在自銳性抑制研削步驟中之第二流體。
又,第一流體及第二流體兩者亦可為液體與空氣的混合流體。此情形,可以第五流量的總流量供給第一流體,可以比第五流量多的第六流量的總流量供給第二流體。亦即,第一流體的總流量可為預先設定之第五流量,該第二流體的總流量可為比第五流量多的第六流量。
又,在本實施方式中,第一控制器8及第二控制器9係使用第一供給機構80作為流體供給機構而實施研削。關於此點,第一控制器8及第二控制器9亦可使用第二供給機構85以取代第一供給機構80或除了第一供給機構80還使用第二供給機構85作為流體供給機構而實施研削。
亦即,第一流體及第二流體亦可從第一供給機構80及第二供給機構85中任一者或兩者供給。此情形,第一流體及第二流體的上述之第一至第六流量意指從第一供給機構80及第二供給機構85所供給之第一流體及第二流體的總量(總流量)。
又,在本實施方式中,如圖1所示,顯示藉由環狀的研削磨石77的下表面而將晶圓100進行研削之研削裝置1。關於此點,本實施方式之研削裝置亦可為圖6(a)及圖6(b)所示之邊緣研削裝置2。
邊緣研削裝置2係以旋轉之倒角磨石121的接觸面將晶圓100進行研削的研削裝置的一例。尤其,邊緣研削裝置2係用於藉由邊緣研削(倒角加工)而將殘留於晶圓100的外周部(邊緣)之角去除的裝置。
如圖6(a)所示,邊緣研削裝置2具備:卡盤台111,其保持晶圓100並以晶圓100的中心為軸進行旋轉;以及邊緣研削機構120,其係研削機構的一例。
邊緣研削機構120具有環狀的倒角磨石121與使倒角磨石121以其中心為中心進行旋轉之馬達123,並將晶圓100的邊緣進行研削。又,邊緣研削機構120具有負載電流值測量器124。負載電流值測量器124測量使倒角磨石121旋轉之馬達123的負載電流值。
再者,邊緣研削裝置2具備移動機構125及流體供給機構130。移動機構125使卡盤台111與邊緣研削機構120(倒角磨石121)在晶圓100的徑向(與倒角磨石121的旋轉軸正交之方向)往相對接近及分離之方向移動。流體供給機構130以能調整流量之方式將上述之第一流體或第二流體進行切換並供給至晶圓100與倒角磨石121。
再者,邊緣研削裝置2具備荷重測量器112。荷重測量器112在藉由移動機構125而使卡盤台111與邊緣研削機構120(倒角磨石121)在晶圓100的徑向往互相接近之方向相對地移動時,測量相對地施加至倒角磨石121與晶圓100之荷重值,亦即在研削加工中將研削磨石77推抵至晶圓100之荷重值。荷重測量器112可設置於卡盤台111,亦可設置於邊緣研削機構120。
再者,與研削裝置1同樣地,邊緣研削裝置2具備上述之控制器7,且控制器7具備上述之第一控制器8及第二控制器9。
在具有此種構成之邊緣研削裝置2中,如圖6(a)所示,使旋轉之倒角磨石121的接觸面亦即側面122與旋轉之晶圓100的邊緣(外周部)接觸,並藉由移動機構125而使倒角磨石121往接近晶圓100之方向(-X方向)移動。藉此,如圖6(b)所示,將晶圓100的邊緣僅研削例如研削量D。此研削量D係由移動機構125所進行之倒角磨石121在-X方向的移動量,亦即倒角磨石121的接觸面亦即側面122與晶圓100接觸後再往接近晶圓100之方向移動之量。
然後,在邊緣研削裝置2中,可藉由控制器7的控制而對晶圓100實施上述之第一研削方法及第二研削方法。
亦即,在第一研削方法中,如圖3、圖4所示,首先,實施被第一控制器8控制之使用第一流體之自銳性促進研削步驟,而測量負載電流值、荷重值及/或倒角磨石121的移動量。然後,在負載電流值、荷重值及/或倒角磨石121的移動量成為第一電流閾值、第一荷重閾値及/或預定量時,轉移至被第二控制器9控制之使用第二流體之自銳性抑制研削步驟,而以具有例如預先設定之直徑之方式將晶圓100進行研削。
又,在第二研削方法中,如圖5所示,首先,實施被第二控制器9控制之使用第二流體之自銳性抑制研削步驟,並測量負載電流值、荷重值及/或倒角磨石121的移動量。然後,在負載電流值、荷重值及/或倒角磨石121的移動量成為第二電流閾值、第二荷重閾値及/或預定量時,轉移至被第一控制器8控制之使用第一流體之自銳性促進研削步驟,而以具有例如預先設定之直徑之方式將晶圓100進行研削。
在邊緣研削裝置2中,因一邊切換自銳性促進研削步驟與自銳性抑制研削步驟一邊實施研削,故相較於僅以自銳性促進研削步驟將晶圓100進行研削之情形,可減少磨粒從倒角磨石121脫落,而抑制倒角磨石121的磨耗量。又,相較於僅以自銳性抑制研削步驟將晶圓100進行研削之情形,可節約供給至倒角磨石121之流體及縮短研削時間,且可提高晶圓100的加工品質。亦即,在將晶圓100進行研削時,可一邊保持加工品質一邊減少磨粒從倒角磨石121脫落,抑制倒角磨石121的磨耗,減少倒角磨石121的更換頻率。
如此,在本發明中,藉由請求項所示之觸發條件而使研削水量變化,藉此可在每一片晶圓的加工循環中實施包含自銳性促進研削步驟與自銳性抑制研削步驟之研削步驟,而提高連續地進行研削之各晶圓的加工品質,且可減少研削磨石的磨耗量。因此,對於加工循環中的晶圓而言可獲得效果。
1:研削裝置
7:控制器
8:第一控制器
9:第二控制器
10:基台
11:柱體
12:蛇腹蓋
13:開口部
20:卡盤台
21:多孔構件
22:保持面
23:框體
24:框體面
30:晶圓保持機構
33:支撐構件
34:卡盤台馬達
35:支撐柱
36:荷重測量器
37:流體噴嘴
39:蓋板
40:Y軸方向移動機構
41:保持台
42:Y軸導軌
43:Y軸滾珠螺桿
44:Y軸馬達
45:Y軸移動台
46:Y軸編碼器
50:垂直移動機構
51:Z軸導軌
52:Z軸滾珠螺桿
53:Z軸移動台
54:Z軸馬達
55:Z軸編碼器
56:保持座
60:厚度測量器
61:晶圓高度測量部
62:保持面高度測量部
70:研削機構
71:主軸外殼
72:主軸
73:主軸馬達
74:輪安裝件
75:研削輪
76:輪基台
77:研削磨石
78:負載電流值測量器
80:第一供給機構
81:第一液體源
82:第一空氣源
85:第二供給機構
86:第二液體源
87:第二空氣源
100:晶圓
101:正面
102:背面
103:保護片
圖1係表示研削裝置的構成的例子之立體圖。
圖2係表示研削磨石的高度的時間變化的例子之圖表。
圖3係表示負載電流值及荷重值的時間變化的例子之圖表。
圖4係表示負載電流值及荷重值的時間變化的例子之圖表。
圖5係表示負載電流值及荷重值的時間變化的例子之圖表。
圖6係表示邊緣研削裝置的構成的例子之示意圖。
1:研削裝置
7:控制器
8:第一控制器
9:第二控制器
10:基台
11:柱體
12:蛇腹蓋
13:開口部
20:卡盤台
21:多孔構件
22:保持面
23:框體
24:框體面
30:晶圓保持機構
33:支撐構件
34:卡盤台馬達
35:支撐柱
36:荷重測量器
37:流體噴嘴
39:蓋板
40:Y軸方向移動機構
41:保持台
42:Y軸導軌
43:Y軸滾珠螺桿
44:Y軸馬達
45:Y軸移動台
46:Y軸編碼器
50:垂直移動機構
51:Z軸導軌
52:Z軸滾珠螺桿
53:Z軸移動台
54:Z軸馬達
55:Z軸編碼器
56:保持座
60:厚度測量器
61:晶圓高度測量部
62:保持面高度測量部
70:研削機構
71:主軸外殼
72:主軸
73:主軸馬達
74:輪安裝件
75:研削輪
76:輪基台
77:研削磨石
78:負載電流值測量器
80:第一供給機構
81:第一液體源
82:第一空氣源
85:第二供給機構
86:第二液體源
87:第二空氣源
100:晶圓
101:正面
102:背面
103:保護片
Claims (21)
- 一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 自銳性(self-sharpening)促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓進行研削;以及 自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓進行研削, 在該自銳性促進研削步驟中,在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過第一預定時間時,或將該磨石推抵至該晶圓之荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過第二預定時間時,或在該自銳性促進研削步驟中該磨石的該接觸面與該晶圓接觸後再往接近該晶圓之方向移動預定量時,從該自銳性促進研削步驟轉移至該自銳性抑制研削步驟。
- 一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓進行研削;以及 自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓進行研削, 在該自銳性促進研削步驟中,在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過第一預定時間時,以及將該磨石推抵至該晶圓之荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過第二預定時間時,從該自銳性促進研削步驟轉移至該自銳性抑制研削步驟。
- 一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓進行研削;以及 自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓進行研削, 在該自銳性抑制研削步驟中,在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過第一預定時間時,或將該磨石推抵至該晶圓之荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過第二預定時間時,或在該自銳性抑制研削步驟中該磨石的該接觸面與該晶圓接觸後再往接近該晶圓之方向移動預定量時,從該自銳性抑制研削步驟轉移至該自銳性促進研削步驟。
- 一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓進行研削;以及 自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓進行研削, 在該自銳性抑制研削步驟中,在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過第一預定時間時,以及將該磨石推抵至該晶圓之荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過第二預定時間時,從該自銳性抑制研削步驟轉移至該自銳性促進研削步驟。
- 一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並一邊以厚度測量器測量該晶圓的厚度,一邊以該磨石將該晶圓進行研削;以及 自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓研削成預先設定之厚度, 在該厚度測量器測量到之該晶圓的厚度到達預先設定之第一厚度閾值時,從該自銳性促進研削步驟轉移至該自銳性抑制研削步驟。
- 一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並藉由該磨石而將該晶圓進行研削,直至該磨石的該接觸面與該晶圓接觸後再往接近該晶圓之方向移動預定量為止; 厚度測量步驟,其以厚度測量器測量以該自銳性促進研削步驟研削後之該晶圓的厚度; 自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並以該磨石將該晶圓研削成預先設定之厚度;以及 再研削步驟,其在以該厚度測量步驟所測量到之厚度未到達預先設定之第一厚度閾值時,供給該第一流體,並藉由該磨石而將該晶圓進行研削,直至該磨石再往接近該晶圓之方向移動以該厚度測量步驟所測量到之厚度與該第一厚度閾值的差為止, 若以該厚度測量步驟所測量到之厚度到達該第一厚度閾值,則從該自銳性促進研削步驟轉移至該自銳性抑制研削步驟。
- 一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並一邊以厚度測量器測量該晶圓的厚度,一邊以該磨石將該晶圓進行研削;以及 自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓研削成預先設定之厚度, 在該厚度測量器測量到之該晶圓的厚度到達預先設定之第二厚度閾值時,從該自銳性抑制研削步驟轉移至該自銳性促進研削步驟。
- 一種晶圓的研削方法,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 自銳性抑制研削步驟,其供給抑制該磨石的該接觸面的自銳性之第二流體,並藉由該磨石而將該晶圓進行研削,直至該磨石的該接觸面與該晶圓接觸後再往接近該晶圓之方向移動預定量為止; 厚度測量步驟,其以厚度測量器測量以該自銳性抑制研削步驟研削後之該晶圓的厚度; 自銳性促進研削步驟,其供給促進該磨石的該接觸面的自銳性之第一流體,並以該磨石將該晶圓研削成預先設定之厚度;以及 再研削步驟,其在以該厚度測量步驟所測量到之厚度未到達預先設定之第二厚度閾值時,供給該第二流體,並藉由該磨石而將該晶圓進行研削,直至該磨石再往接近該晶圓之方向移動以該厚度測量步驟所測量到之厚度與該第二厚度閾值的差為止, 若以該厚度測量步驟所測量到之厚度到達該第二厚度閾值,則從該自銳性抑制研削步驟轉移至該自銳性促進研削步驟。
- 如請求項1之晶圓的研削方法,其中, 從該自銳性促進研削步驟往該自銳性抑制研削步驟的轉移係在下述時間點實施:在使研削中的該磨石旋轉之該主軸馬達的該負載電流值低於預先設定之該第一電流閾值或低於預先設定之該第一電流閾值後經過第三預定時間時,或將該磨石推抵至該晶圓之該荷重值低於預先設定之該第一荷重閾値或低於預先設定之該第一荷重閾値後經過第四預定時間時,或在該自銳性促進研削步驟中該磨石的該接觸面與該晶圓接觸後再往接近該晶圓之方向移動預定量時。
- 如請求項2之晶圓的研削方法,其中, 從該自銳性促進研削步驟往該自銳性抑制研削步驟的轉移係在下述時間點實施:在使研削中的該磨石旋轉之該主軸馬達的該負載電流值低於預先設定之該第一電流閾值或低於預先設定之該第一電流閾值後經過第三預定時間時,以及將該磨石推抵至該晶圓之該荷重值低於預先設定之該第一荷重閾値或低於預先設定之該第一荷重閾値後經過第四預定時間時。
- 如請求項3之晶圓的研削方法,其中, 從該自銳性抑制研削步驟往該自銳性促進研削步驟的轉移係在下述時間點實施:在使研削中的該磨石旋轉之該主軸馬達的該負載電流值高於預先設定之該第二電流閾值或高於預先設定之該第二電流閾值後經過第三預定時間時,或將該磨石推抵至該晶圓之該荷重值高於預先設定之該第二荷重閾値或高於預先設定之該第二荷重閾値後經過第四預定時間時,或在該自銳性抑制研削步驟中該磨石的該接觸面與該晶圓接觸後再往接近該晶圓之方向移動預定量時。
- 如請求項4之晶圓的研削方法,其中, 從該自銳性抑制研削步驟往該自銳性促進研削步驟的轉移係在下述時間點實施:在使研削中的該磨石旋轉之主軸馬達的該負載電流值高於預先設定之該第二電流閾值或高於預先設定之該第二電流閾值後經過第三預定時間時,以及將該磨石推抵至該晶圓之該荷重值高於預先設定之該第二荷重閾値或高於預先設定之該第二荷重閾値後經過第四預定時間時。
- 如請求項1至12中任一項之晶圓的研削方法,其中, 該第一流體為預先設定之第一流量的液體, 該第二流體為比預先設定之該第一流量多的第二流量的液體。
- 如請求項1至12中任一項之晶圓的研削方法,其中, 該第一流體為預先設定之第三流量的空氣, 該第二流體為預先設定之第四流量的液體。
- 如請求項1至12中任一項之晶圓的研削方法,其中, 該第一流體或該第二流體為液體與空氣的混合流體。
- 如請求項1至12中任一項之晶圓的研削方法,其中, 該第一流體及該第二流體為液體與空氣的混合流體, 以第五流量的總流量供給該第一流體,以比該第五流量多的第六流量的總流量供給該第二流體。
- 一種研削裝置,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 卡盤台,其保持該晶圓; 研削機構,其具有使環狀的該磨石以該磨石的中心為中心進行旋轉之馬達,並將該晶圓進行研削; 移動機構,其使該卡盤台與該研削機構往相對接近及分離之方向移動; 流體供給機構,其以能調整流量之方式將第一流體或第二流體進行切換並供給至該晶圓與該磨石; 負載電流值測量器,其測量使該磨石旋轉之該馬達的負載電流值;以及 控制器, 該控制器包含: 第一控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給該第一流體,一邊以預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削;以及 第二控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給該第二流體,一邊以預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削, 從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移係在該負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過第一預定時間時實施, 從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移係在該負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過第二預定時間時實施。
- 如請求項17之研削裝置,其中, 進一步具備荷重測量器,該荷重測量器測量相對地施加至該磨石與該晶圓之荷重值, 從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移亦在該荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過第三預定時間時實施, 從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移亦在該荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過第四預定時間時實施。
- 一種研削裝置,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 卡盤台,其保持該晶圓; 研削機構,其具有使環狀的該磨石以該磨石的中心為中心進行旋轉之馬達,並將該晶圓進行研削; 移動機構,其使該卡盤台與該研削機構往相對接近及分離之方向移動; 流體供給機構,其以能調整流量之方式將第一流體或第二流體進行切換並供給至該晶圓與該磨石;以及 控制器, 該控制器包含: 第一控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給該第一流體,一邊以第一預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削;以及 第二控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給該第二流體,一邊以第二預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削, 從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移或從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移係在該磨石的該接觸面與該晶圓接觸後再往接近該晶圓之方向移動預定量時實施。
- 一種研削裝置,其以旋轉之磨石的接觸面將晶圓進行研削,且具備: 卡盤台,其保持該晶圓; 研削機構,其具有使環狀的該磨石以該磨石的中心為中心進行旋轉之馬達,並將該晶圓進行研削; 移動機構,其使該卡盤台與該研削機構往相對接近及分離之方向移動; 流體供給機構,其以能調整流量之方式將流體供給至該晶圓與該磨石; 負載電流值測量器,其測量使該磨石旋轉之該馬達的負載電流值; 荷重測量器,其測量相對地施加至該磨石與該晶圓之荷重值;以及 控制器, 該控制器包含: 第一控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給第一流體,一邊以第一預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削;以及 第二控制器,其一邊藉由該流體供給機構而供給第二流體,一邊以第二預定進給速度使該卡盤台與該磨石往相對接近之方向移動而將該晶圓進行研削, 從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移係在下述時間點實施:在該負載電流值到達預先設定之第一電流閾值或到達後經過第一預定時間時,以及該荷重值到達預先設定之第一荷重閾値或到達後經過第二預定時間時, 從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移係在下述時間點實施:在該負載電流值到達預先設定之第二電流閾值或到達後經過第三預定時間時,以及該荷重值到達預先設定之第二荷重閾値或到達後經過第四預定時間時。
- 如請求項17或20之研削裝置,其中, 進一步具備厚度測量器,該厚度測量器測量被保持於該卡盤台之該晶圓的厚度, 從由該第一控制器所進行之控制往由該第二控制器所進行之控制的轉移亦在藉由該厚度測量器所測量之該晶圓的厚度到達預先設定之第一厚度閾值時實施, 從由該第二控制器所進行之控制往由該第一控制器所進行之控制的轉移亦在藉由該厚度測量器所測量之該晶圓的厚度到達預先設定之第二厚度閾值時實施。
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