JP4941636B2 - Substrate grinding method - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウエーハ(以下、「ウエーハ」と略称する)などの基板を研削して厚さを減じる研削加工方法に係り、特に、基板の中央部と外周部に対する研削負荷を均等にして研削仕上がりを均一にするとともに、加工タクトを短縮する技術に関する。 The present invention relates to a grinding method for reducing the thickness by grinding a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as “wafer”), and in particular, grinding with a uniform grinding load on the central portion and the outer peripheral portion of the substrate. The present invention relates to a technique for making the finish uniform and shortening processing tact.

ICやLSI等の電子回路が表面に形成された半導体チップは、円盤状のウエーハ等の基板の表面に、ストリートと呼ばれる切断ラインで格子状の矩形領域を区画し、これら矩形領域に電子回路を形成した後、基板をストリートに沿って分割するといった工程で製造される。   A semiconductor chip having an electronic circuit such as an IC or LSI formed on its surface divides a rectangular rectangular area on a surface of a substrate such as a disk-shaped wafer by a cutting line called a street, and the electronic circuit is placed in the rectangular area. After the formation, the substrate is manufactured by a process of dividing the substrate along the street.

このような製造工程において、半導体チップに分割されるに先だち、電子回路が形成されたデバイス面とは反対側の裏面を研削加工して基板の厚みを減じることにより、最終的に得られる半導体チップの厚みを薄くし、軽量かつ大容量の半導体パッケージを生産する方法が知られている(例えば特許文献1および特許文献2)。   In such a manufacturing process, the semiconductor chip finally obtained is obtained by grinding the back surface opposite to the device surface on which the electronic circuit is formed to reduce the thickness of the substrate before being divided into semiconductor chips. A method for producing a light-weight and large-capacity semiconductor package is known (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

ウエーハの裏面を研削する方法として、例えば特許文献1には、チャックテーブルにウエーハを吸着して自転させ、ウエーハの自転中心を複数の砥石部が通過するように配設した砥石をウエーハの裏面に押圧して研削する方法が開示されている。また、特許文献1では、ターンテーブルに複数のチャックテーブルを配置し、研削ユニットによってウェーハの粗研削を行った後に別の研削ユニットで仕上げ研削を行うことも開示されている。さらに、特許文献2には、相対向する両頭の研削ホイールにより、ウエーハの表裏面を同時に研削する技術が開示されている。この技術においても、ウエーハの自転中心を複数の砥石部が通過するように配設した砥石をウエーハの面に押圧して研削している。   As a method for grinding the back surface of a wafer, for example, in Patent Document 1, a wafer mounted on a chuck table is attached to a chuck table so that a plurality of grindstone portions pass through the center of rotation of the wafer. A method of grinding by pressing is disclosed. Further, Patent Document 1 discloses that a plurality of chuck tables are arranged on a turntable, and after performing rough grinding of a wafer by a grinding unit, finish grinding is performed by another grinding unit. Further, Patent Document 2 discloses a technique for simultaneously grinding the front and back surfaces of a wafer with two opposing grinding wheels. Also in this technique, grinding is performed by pressing a grindstone disposed so that a plurality of grindstone portions pass through the center of rotation of the wafer against the surface of the wafer.

特開平7−130692号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-130692 特開平10−256203号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-256203

上記各特許文献に記載されている技術では、ウエーハの一面は常に1つの研削ユニットで研削しているため、加工タクトの短縮には限界がある。またウェーハを自転させながら加工するので、ウェーハの中心付近と外縁部付近では、回転周速に大きな差が生じる。特に、外径の大きなウェーハでは、外周部の方が中央部よりも砥石による加工負荷がかなり高くなり、その結果、中央部と外周部とで研削加工の仕上がりに顕著な差が生じてしまうという問題がある。   In the techniques described in the above patent documents, since one surface of the wafer is always ground by one grinding unit, there is a limit to shortening the processing tact. Further, since the wafer is processed while rotating, there is a large difference in the rotational peripheral speed between the vicinity of the center and the outer edge of the wafer. In particular, in the case of a wafer having a large outer diameter, the processing load due to the grindstone is considerably higher in the outer peripheral portion than in the central portion, and as a result, there is a significant difference in the finishing of the grinding process between the central portion and the outer peripheral portion. There's a problem.

よって、本発明は、基板の中央部と外周部に対する研削負荷を均等にして研削仕上がりを均一にするとともに、加工タクトを短縮することができる基板の研削加工方法を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention is to provide a uniform grinding finish by equalizing the grinding load on the central portion and the peripheral portion of the substrate, and its object is to provide a grinding method of a substrate which can shorten the processing tact.

本発明は、基板を回転可能な保持テーブルに吸着固定し、基板の表出面を研削加工する基板の研削加工方法であって、保持テーブルの回転中心を通る軌跡に砥石部が配置され回転可能な第1のカップホイールと、回転中心を通らずかつ前記表出面のうち外周側の部分と接触する位置に砥石部が配置され回転可能な第2のカップホイールとを用い、基板を回転させながら第1のカップホイールと第2のカップホイールを同時に基板の表出面に押圧しながら研削加工し、次いで、第2のカップホイールを退避させ、基板の表出面全面を第1のカップホイールにより所定の厚みに仕上げることを特徴としている。 The present invention is adsorbed and fixed to the rotatable holding table substrate, the exposed surface of the substrate to a grinding method for a substrate for grinding, rotatable Ru stone portions are arranged in a trajectory passing through the rotation center of the holding table A first cup wheel and a rotatable second cup wheel in which a grindstone portion is disposed at a position that does not pass through the center of rotation and contacts an outer peripheral portion of the exposed surface , and rotates the substrate. While grinding the first cup wheel and the second cup wheel simultaneously pressing the exposed surface of the substrate , the second cup wheel is then retracted, and the entire exposed surface of the substrate is predetermined by the first cup wheel. It is characterized by finishing to the thickness of .

本発明の基板の研削加工方法では、回転中心を通る軌跡に砥石部が配置された第1のカップホイールと、基板の外周側の面と接触する位置に砥石部が配置された第2のカップホイールとを用いるから、第1、第2のカップホイールに研削加工を分担させることにより、1つのカップホイールによる研削速度(基板への送り速度)を高めて加工タクトを短縮することができる。また、第2のカップホイールは、基板の外周側の面と接触するから、その加工エリアの内周側と外周側では、回転周速の差が少ない。よって、加工エリアの内周側と外周側での砥石による加工負荷の差を小さくして研削加工の仕上がりを同等にすることができる。 In the substrate grinding method of the present invention, the first cup wheel in which the grindstone portion is disposed on the locus passing through the rotation center and the second cup in which the grindstone portion is disposed at a position in contact with the outer peripheral surface of the substrate. Since the wheel is used , the grinding speed (feeding speed to the substrate) by one cup wheel can be increased and the machining tact time can be shortened by sharing the grinding work between the first and second cup wheels. Further, since the second cup wheel is in contact with the outer peripheral surface of the substrate, there is little difference in rotational peripheral speed between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the processing area. Therefore, the difference in processing load due to the grindstone between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the processing area can be reduced to equalize the finishing of the grinding process.

本発明では、第1、第2のカップホイールが互いに独立して駆動および回転可能であるから、第1、第2のカップホイールの加工負荷を状況に応じて適宜設定することができる。
たとえば、第2のカップホイールにより基板の外周側の部分を研削しながら第1のカップホイールにより基板の全面を研削することができる。この場合には、第1、第2のカップホイールの砥石の下端位置を同一にしておけばよい。
In the present invention, since the first and second cup wheels can be driven and rotated independently of each other, the processing load of the first and second cup wheels can be appropriately set according to the situation.
For example, the entire surface of the substrate can be ground by the first cup wheel while the outer peripheral side portion of the substrate is ground by the second cup wheel. In this case, the lower end positions of the grindstones of the first and second cup wheels may be made the same.

また、第2のカップホイールの砥石の下端位置が第1のカップホイールの砥石の下端位置よりも下方になるようにすれば、基板の外周側の部分は第2のカップホイールのみによって研削され、第1のカップホイールが研削する部分は、第2のカップホイールが研削しない中央部のみとなる。したがって、第1のカップホイールが基板の全面を研削する場合のように、加工エリアの中心付近と外周側とで大きな回転周速の差が生じないから、砥石による加工負荷の差をさらに小さくして研削加工の仕上がりをより一層均一にすることができる。この場合において、第1、第2のカップホイールによる基板の表出面の研削面積をほぼ同一にすれば、理論上は従来の半分のタクトで加工することが可能となる。   Moreover, if the lower end position of the grindstone of the second cup wheel is set lower than the lower end position of the grindstone of the first cup wheel, the outer peripheral portion of the substrate is ground only by the second cup wheel, The portion to be ground by the first cup wheel is only the central portion that is not ground by the second cup wheel. Therefore, unlike the case where the first cup wheel grinds the entire surface of the substrate, a large difference in rotational peripheral speed does not occur between the center of the processing area and the outer peripheral side, so that the processing load difference due to the grindstone is further reduced. Thus, the finish of the grinding process can be made even more uniform. In this case, if the ground area of the exposed surface of the substrate by the first and second cup wheels is made substantially the same, it is theoretically possible to process with half the tact of the conventional one.

上記のような態様では、第2のカップホイールの砥石が第1のカップホイールの砥石に先行しているから、第1、第2のカップホイールによる研削加工を同時に終了すると、2つの加工エリアの境界に段差が生じる。これを回避するには、研削加工の最終段階で第2のカップホイールを退避させ、表出面全面を第1のカップホイールにより研削して所定の厚みに仕上げればよい。   In the above aspect, since the grindstone of the second cup wheel precedes the grindstone of the first cup wheel, when the grinding process by the first and second cup wheels is finished simultaneously, There is a step at the boundary. In order to avoid this, the second cup wheel is retracted at the final stage of the grinding process, and the entire exposed surface is ground by the first cup wheel and finished to a predetermined thickness.

本発明では、加工中の基板の厚みを測定するための測定端子により、少なくとも第2のカップホイールが研削加工するエリアを測定することが望ましい。これにより、第2のカップホイールの位置制御を行いながら、第2のカップホイールを待避させるタイミングを得ることができるとともに、第1のカップホイールによる仕上げの厚みも測定することができる。測定端子は接触式や非接触式のものを使用することができ、測定端子を備えた測定手段としては、対象物に水を供給して水に超音波を通して対象物で反射させる方式のものや、内蔵したコンデンサの静電容量の値から測定端子の変位を検出する方式のものなど、任意のものを用いることができる。   In the present invention, it is desirable to measure at least an area where the second cup wheel is ground by a measurement terminal for measuring the thickness of the substrate being processed. Thereby, while performing the position control of the second cup wheel, it is possible to obtain the timing for retracting the second cup wheel, and it is also possible to measure the thickness of the finish by the first cup wheel. The measuring terminal can be a contact type or a non-contact type, and as a measuring means equipped with the measuring terminal, a method of supplying water to the object and reflecting the water through the ultrasonic wave with the object, Any type of device that detects the displacement of the measurement terminal from the capacitance value of the built-in capacitor can be used.

本発明によれば、独立して駆動および回転可能な第1、第2のカップホイールにより基板を研削加工するので、基板の中央部と外周部に対する研削負荷を均等にして研削仕上がりを均一にするとともに、加工タクトを短縮することができる等の効果を得ることができる。 According to the present invention, the first drivable and rotate independently, so that grinding the board by the second cup wheel, by equalizing the grinding load uniformly grinding finishing to the central portion and the peripheral portion of the substrate In addition, it is possible to obtain an effect such that the machining tact time can be shortened.

以下、図面を参照して本発明を半導体ウエーハを研削して薄化する研削加工方法に適用した一実施形態を説明する。
[1]半導体ウエーハ
図1(a),(b)は、本実施形態で研削加工を行う基板である円盤状の半導体ウエーハ(以下、ウエーハと略称)1の斜視図および側面図をそれぞれ示している。このウエーハ1はシリコンウエーハ等であって、厚さは600〜700μm程度のものである。ウエーハ1の表面には格子状のストリート2によって多数の矩形状の半導体チップ3が区画されており、これら半導体チップ3の表面にはICやLSI等の電子回路が形成されている。また、ウエーハ1の側面には、V字状をなすオリエンテーションノッチ4が形成されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a grinding method for grinding and thinning a semiconductor wafer will be described with reference to the drawings.
[1] Semiconductor Wafer FIGS. 1A and 1B are a perspective view and a side view, respectively, of a disk-shaped semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as a wafer) 1 which is a substrate to be ground in this embodiment. Yes. The wafer 1 is a silicon wafer or the like and has a thickness of about 600 to 700 μm. A large number of rectangular semiconductor chips 3 are partitioned on the surface of the wafer 1 by lattice-like streets 2, and electronic circuits such as ICs and LSIs are formed on the surface of the semiconductor chips 3. Further, a V-shaped orientation notch 4 is formed on the side surface of the wafer 1.

ウエーハ1は裏面側が研削されて目的厚さ(例えば50〜100μm程度)に薄化された後、ストリート2に沿って切断、分割され、多数の半導体チップ3に個片化される。研削加工される際には、電子回路を保護する目的で、この電子回路が形成された側の表面に保護テープ5が貼着される。この保護テープ5は研削加工終了後には剥がされる。図2は、ウエーハ1を薄化するための研削加工装置である。以下、研削加工装置10について説明する。   The wafer 1 is ground and thinned to a target thickness (for example, about 50 to 100 μm), and then cut and divided along the street 2 to be separated into a large number of semiconductor chips 3. When grinding, a protective tape 5 is attached to the surface on which the electronic circuit is formed for the purpose of protecting the electronic circuit. The protective tape 5 is peeled off after finishing the grinding process. FIG. 2 shows a grinding apparatus for thinning the wafer 1. Hereinafter, the grinding apparatus 10 will be described.

[2]研削加工装置
図2において符号11は各種機構が搭載された基台であり、この基台11は水平な上面を備えた直方体状の部分を主体とし、長手方向の一端部(図2の奥側の端部)に、上面に対して垂直に立つ壁部12を有している。図2では、基台11の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれY方向、X方向およびZ方向で示している。基台11の、長手方向のほぼ中間部分から壁部12側が研削エリア10Aとされ、この反対側が、研削エリア10Aに研削前のウエーハ1を供給し、かつ研削後のウエーハ1を回収する供給・回収エリア10Bとされている。
[2] code 11 in the grinding apparatus Figure 2 is a base on which various mechanisms are mounted, the base 11 is mainly a rectangular portion with a horizontal upper surface, one longitudinal end portion (FIG. 2 Wall portion 12 standing perpendicular to the upper surface. In FIG. 2, the longitudinal direction, the width direction, and the vertical direction of the base 11 are shown as a Y direction, an X direction, and a Z direction, respectively. The wall 11 side of the base 11 from the substantially middle portion in the longitudinal direction is a grinding area 10A, and the opposite side supplies the wafer 1 before grinding to the grinding area 10A, and collects the wafer 1 after grinding. It is set as the collection area 10B.

基台11の上面における研削エリア10Aには、回転軸がZ方向と平行で上面が水平とされた円盤状のターンテーブル13が回転自在に設けられている。このターンテーブル13は、図示せぬ回転駆動機構によって矢印R方向に回転させられる。そしてターンテーブル13上の外周部には、回転軸がターンテーブル13のそれと同一のZ方向に延び、上面が水平とされた複数(この場合は3つ)の円盤状のチャックテーブル(保持テーブル)14が、周方向に等間隔をおいて回転自在に設けられている。   In the grinding area 10A on the upper surface of the base 11, a disk-shaped turntable 13 whose rotation axis is parallel to the Z direction and whose upper surface is horizontal is rotatably provided. The turntable 13 is rotated in the direction of arrow R by a rotation drive mechanism (not shown). A plurality of (in this case, three) disk-shaped chuck tables (holding tables) whose rotation axis extends in the same Z direction as that of the turntable 13 and whose upper surface is horizontal are provided on the outer peripheral portion of the turntable 13. 14 is rotatably provided at equal intervals in the circumferential direction.

チャックテーブル14は一般周知の真空チャック式であり、上面に載置されるウエーハ1がチャックテーブル14上に吸着、保持される。各チャックテーブル14は、それぞれがターンテーブル13内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって、一方向、または両方向に独自に回転させられる。   The chuck table 14 is of a generally known vacuum chuck type, and the wafer 1 placed on the upper surface is sucked and held on the chuck table 14. Each chuck table 14 is independently rotated in one direction or both directions by a rotation driving mechanism (not shown) provided in the turntable 13.

図2に示すように2つのチャックテーブル14が壁部12側でX方向に並んだ状態において、それらチャックテーブル14の上方には、ターンテーブル13の回転方向上流側から順に、粗研削用の一対の第1研削ユニット20Aと、仕上げ研削用の一対の第2研削ユニット20Bとが、それぞれ配されている。各チャックテーブル14は、ターンテーブル13の間欠的な回転によって、第1研削ユニット20Aの下方である粗研削位置と、第2研削ユニット20Bの下方である仕上げ研削位置と、最も供給・回収エリア10Bに近付いた着脱位置との3位置にそれぞれ位置付けられる。   As shown in FIG. 2, in a state where two chuck tables 14 are arranged in the X direction on the wall 12 side, a pair of rough grinding is disposed above the chuck tables 14 in order from the upstream side in the rotation direction of the turntable 13. The first grinding unit 20A and a pair of second grinding units 20B for finish grinding are respectively disposed. Each chuck table 14 is rotated intermittently by the turntable 13 so that the rough grinding position below the first grinding unit 20A, the finish grinding position below the second grinding unit 20B, and the most supply / recovery area 10B. It is positioned at each of the three positions with the attachment and detachment position approaching.

第1、第2研削ユニット20A,20Bは同一構成であるから、共通の符号を付して説明する。これら第1、第2研削ユニット20A,20Bは、基台11の壁部12に、スライダ31およびガイドレール32を介してZ方向に昇降自在に取り付けられ、昇降駆動機構33によって昇降させられる。第1、第2研削ユニット20A,20Bは、図3および図4に示すように、円筒状のハウジング21内に組み込まれたスピンドル22がモータ23によって回転駆動させられると、スピンドル22の先端にフランジ24を介して固定されたカップホイール25が回転し、カップホイール25の下面の外周部に全周にわたって環状に配列されて固定された多数の砥石26が、ワークを研削するものである。砥石26の円形の研削軌跡の外径は、ウエーハ1の直径にほぼ等しい。   Since the first and second grinding units 20A and 20B have the same configuration, they will be described with common reference numerals. The first and second grinding units 20A and 20B are attached to the wall portion 12 of the base 11 so as to be movable up and down in the Z direction via a slider 31 and a guide rail 32, and are moved up and down by a lift drive mechanism 33. As shown in FIGS. 3 and 4, the first and second grinding units 20 </ b> A and 20 </ b> B have a flange at the tip of the spindle 22 when the spindle 22 incorporated in the cylindrical housing 21 is driven to rotate by a motor 23. The cup wheel 25 fixed via 24 rotates, and a large number of grindstones 26 arranged and fixed in an annular shape over the entire circumference on the outer peripheral portion of the lower surface of the cup wheel 25 grind the workpiece. The outer diameter of the circular grinding locus of the grindstone 26 is approximately equal to the diameter of the wafer 1.

一対の第1研削ユニット20Aは、チャックテーブル14(ウエーハ1)に対して対称に配置されておらずオフセットされている。詳しくは図5に示すように、左側の研削ユニット20Aは、カップホイール(以下、「第1のカップホイール」と称する)25の輪郭線がチャックテーブル14の回転中心bOを通るように配置され、右側の研削ユニット20Aは、カップホイール(以下、「第2のカップホイール」と称する)25がウエーハ1の外周側の部分と接触するように配置されている。この構成により、チャックテーブル14とともにウエーハ1を回転させながら第2のカップホイール25の砥石26でウエーハ1の裏面を押圧すると、その裏面の外周側の研削領域b2のみが研削される。また、第1のカップホイール25の砥石26でウエーハ1の裏面を押圧すると、ウエーハ1の中央部分の研削領域b1あるいは研削領域b1およびb2が研削される。 The pair of first grinding units 20A are not arranged symmetrically with respect to the chuck table 14 (wafer 1) but are offset. Specifically, as shown in FIG. 5, the left grinding unit 20 </ b> A is arranged so that the contour line of the cup wheel (hereinafter referred to as “first cup wheel”) 25 passes through the rotation center bO of the chuck table 14. The right grinding unit 20 </ b> A is arranged such that a cup wheel (hereinafter referred to as “second cup wheel”) 25 is in contact with a portion on the outer peripheral side of the wafer 1. With this configuration, when the back surface of the wafer 1 is pressed with the grindstone 26 of the second cup wheel 25 while rotating the wafer 1 together with the chuck table 14, only the outer peripheral grinding region b2 on the back surface is ground. Further, when the back surface of the wafer 1 is pressed with the grindstone 26 of the first cup wheel 25, the grinding region b1 or the grinding regions b1 and b2 in the central portion of the wafer 1 are ground.

第1のカップホイール25により中央部分の研削領域b1のみを研削する場合には、研削領域b1と研削領域b2とをほぼ同一にすることが望ましい。そのためには、中央部分の研削領域b1の半径をA、外周側の研削領域b2の半径方向の長さをBとしたときに、A:B=7:3を満たすようにすれば良い。   In the case where only the central grinding area b1 is ground by the first cup wheel 25, it is desirable that the grinding area b1 and the grinding area b2 are substantially the same. For this purpose, A: B = 7: 3 may be satisfied, where A is the radius of the grinding region b1 at the center and B is the radial length of the grinding region b2 on the outer peripheral side.

第2研削ユニット20Bも第1研削ユニット20Aと同等に構成されているので、同符号を付して説明を省略する。第1研削ユニットは粗研削を行うものであり、第2研削ユニット20Bは仕上げ研削を行うものであるので、両者に用いられる砥石26に含まれる砥粒の粒度が異なっている。第1研削ユニット20Aの砥石26は粗研削用のものが用いられ、砥粒の粒径が例えば20〜60μm程度のものが使用される。また、第2研削ユニット20Bの砥石26は仕上げ研削用のものが用いられ、砥粒の粒径が例えば0μmを超え3μm以下程度のものが用いられる。   Since the second grinding unit 20B is also configured in the same manner as the first grinding unit 20A, the same reference numerals are given and description thereof is omitted. Since the 1st grinding unit performs rough grinding and the 2nd grinding unit 20B performs finish grinding, the particle size of the abrasive grain contained in the grindstone 26 used for both differs. The grindstone 26 of the first grinding unit 20A is used for rough grinding, and those having a grain size of, for example, about 20 to 60 μm are used. Further, the grindstone 26 of the second grinding unit 20B is used for finish grinding, and those having a grain size of, for example, more than 0 μm and 3 μm or less are used.

ウエーハ1は、粗研削位置において第1研削ユニット20Aにより、また、仕上げ研削位置において第2研削ユニット20Bにより所定の厚さに研削されるが、図2に示すように、ターンテーブル13の周囲であってそれぞれの研削位置の近傍には、ウエーハ1の厚さを計測する厚さ計測装置40が配設されている。ウエーハ1は、各研削位置においてこれら厚さ計測装置40により厚さが逐一計測されながら、所定の厚さまで研削される。   The wafer 1 is ground to a predetermined thickness by the first grinding unit 20A at the rough grinding position and by the second grinding unit 20B at the finish grinding position. However, as shown in FIG. A thickness measuring device 40 for measuring the thickness of the wafer 1 is disposed in the vicinity of each grinding position. The wafer 1 is ground to a predetermined thickness while the thickness is measured one by one by the thickness measuring device 40 at each grinding position.

厚さ計測装置40は、1つのチャックテーブル14につき2個設けられている。厚さ計測装置40は、基台11の上面に設けられた図示しないスタンドに支持され、内蔵された駆動機構により上下方向に回動する測定端子40aを備えている。そして、駆動機構により測定端子40aを下方へ回動させることにより、測定端子40aの先端部が被測定物に押圧されるようになっている。一方の厚さ計測装置の測定端子40aはターンテーブル13に上面に押圧され、他方の厚さ計測装置の測定端子40aはウエーハ1の裏面の外周側の部分、つまり、研削領域b2に押圧される。したがって、2つの厚さ測定装置40の測定値を減算することにより、ウエーハ1の厚さを算出することができる。   Two thickness measuring devices 40 are provided for each chuck table 14. The thickness measuring device 40 is supported by a stand (not shown) provided on the upper surface of the base 11, and includes a measurement terminal 40a that is rotated in the vertical direction by a built-in drive mechanism. And the front-end | tip part of the measurement terminal 40a is pressed by the to-be-measured object by rotating the measurement terminal 40a below with a drive mechanism. The measuring terminal 40a of one thickness measuring device is pressed on the upper surface by the turntable 13, and the measuring terminal 40a of the other thickness measuring device is pressed on the outer peripheral portion of the back surface of the wafer 1, that is, the grinding region b2. . Therefore, the thickness of the wafer 1 can be calculated by subtracting the measured values of the two thickness measuring devices 40.

次に、供給・回収エリア10Bについて説明する。
供給・回収エリア10Bの中央には、上下移動する2節リンク式の移送ロボット60が設置されている。そしてこの移送ロボット60の周囲には、上から見た状態で反時計回りに、供給カセット61、位置合わせ台62、旋回アーム式の供給アーム63、供給アーム63と同じ構造の回収アーム64、スピンナ式の洗浄装置65、回収カセット66が、それぞれ配置されている。
Next, the supply / recovery area 10B will be described.
In the center of the supply / recovery area 10B, a two-bar link type transfer robot 60 that moves up and down is installed. Around the transfer robot 60, a supply cassette 61, an alignment table 62, a swing arm type supply arm 63, a recovery arm 64 having the same structure as the supply arm 63, a spinner A cleaning device 65 and a recovery cassette 66 are arranged.

カセット61、位置合わせ台62および供給アーム63はウエーハ1をチャックテーブル14に供給する手段であり、回収アーム64、洗浄装置65およびカセット66は、裏面の研削が終了したウエーハ1をチャックテーブル14から回収する手段である。カセット61,66は複数のウエーハ1を積層状態で収容するもので、基台11上の所定位置にセットされる。   The cassette 61, the alignment table 62 and the supply arm 63 are means for supplying the wafer 1 to the chuck table 14, and the recovery arm 64, the cleaning device 65 and the cassette 66 are configured to remove the wafer 1 from the chuck table 14 after grinding the back surface. It is a means to collect. The cassettes 61 and 66 accommodate a plurality of wafers 1 in a stacked state, and are set at predetermined positions on the base 11.

移送ロボット60によって供給カセット61内から1枚のウエーハ1が取り出されると、そのウエーハ1は保護テープ5が貼られていない裏面側を上に向けた状態で位置合わせ台62上に載置され、ここで一定の位置に決められる。次いでウエーハ1は、供給アーム63によって位置合わせ台62から吸着されて取り上げられ、着脱位置で待機しているチャックテーブル14上に載置される。   When one wafer 1 is taken out from the supply cassette 61 by the transfer robot 60, the wafer 1 is placed on the alignment table 62 with the back side to which the protective tape 5 is not attached facing upward, Here, it is determined at a certain position. Next, the wafer 1 is picked up and picked up from the alignment table 62 by the supply arm 63 and placed on the chuck table 14 waiting at the attachment / detachment position.

一方、第1、第2研削ユニット20A,20Bによって裏面が研削され、着脱位置に位置付けられたチャックテーブル14上のウエーハ1は回収アーム64によって吸着されて取り上げられ、洗浄装置65に移されて水洗、乾燥される。そして、洗浄装置65で洗浄処理されたウエーハ1は、移送ロボット60によって回収カセット66内に移送、収容される。   On the other hand, the back surface is ground by the first and second grinding units 20A and 20B, and the wafer 1 on the chuck table 14 positioned at the attachment / detachment position is picked up and taken up by the recovery arm 64, transferred to the cleaning device 65, and washed with water. Dried. The wafer 1 cleaned by the cleaning device 65 is transferred and accommodated in the collection cassette 66 by the transfer robot 60.

次に、上記研削加工装置10によってウエーハ1の裏面を研削する動作を説明する。この研削では第1のカップホイール25により研削領域b1のみを研削し、第2のカップホイール25により研削領域b2のみを研削する。まず、移送ロボット60によって、供給カセット61内に収容された1枚のウエーハ1が位置合わせ台62に移されて位置決めされ、続いて供給アーム63によって、着脱位置で待機し、かつ真空装置が運転されているチャックテーブル14上に裏面側を上に向けてウエーハ1が載置される。これによってウエーハ1はチャックテーブル14に吸着、保持される。なお、このときには粗研削側および仕上げ研削側の厚さ計測装置40の測定端子40aは上方に回動しており、移動するチャックテーブル14と干渉しないようになっている。 Next, the operation of grinding the back surface of the wafer 1 by the grinding apparatus 10. In this grinding, only the grinding region b1 is ground by the first cup wheel 25, and only the grinding region b2 is ground by the second cup wheel 25. First, one wafer 1 accommodated in the supply cassette 61 is moved to the positioning table 62 and positioned by the transfer robot 60, and then the supply arm 63 waits at the attachment / detachment position, and the vacuum apparatus is operated. The wafer 1 is placed on the chuck table 14 with the back side facing up. As a result, the wafer 1 is attracted and held on the chuck table 14. At this time, the measurement terminal 40a of the thickness measuring device 40 on the rough grinding side and the finish grinding side is rotated upward so as not to interfere with the moving chuck table 14.

次に、ターンテーブル13が図2の矢印R方向に回転し、ウエーハ1を保持したチャックテーブル14が粗研削位置に停止する。そして、厚さ計測装置40の測定端子40aを下方に回動させ、一方の測定端子40aをウエーハ1の研削領域b1に、他方の測定端子40aをターンテーブル13の上面に押圧する。この時、着脱位置には、次のチャックテーブル14が位置付けられ、そのチャックテーブル14には上記のようにして次に研削するウエーハ1がセットされる。   Next, the turntable 13 rotates in the direction of the arrow R in FIG. 2, and the chuck table 14 holding the wafer 1 stops at the rough grinding position. Then, the measurement terminal 40 a of the thickness measuring device 40 is rotated downward, and one measurement terminal 40 a is pressed against the grinding region b 1 of the wafer 1 and the other measurement terminal 40 a is pressed against the upper surface of the turntable 13. At this time, the next chuck table 14 is positioned at the attachment / detachment position, and the wafer 1 to be ground next is set on the chuck table 14 as described above.

次いで、粗研削位置のチャックテーブル14を回転させてウエーハ1を回転させ、一方、粗研削用の第1の研削ユニット20Aの第2のカップホイール25を、回転させながら所定速度でゆっくり下降させ、砥石26をウエーハ1の裏面に押圧して研削領域b2の粗研削を開始する。次いで、第1のカップホイール25を所定速度でゆっくり下降させ、砥石26をウエーハ1の裏面に押圧して研削領域b1の粗研削を開始する。
なお、カップホイール25の回転速度は3000〜6000RPMである。
Next, the chuck table 14 at the rough grinding position is rotated to rotate the wafer 1, while the second cup wheel 25 of the first grinding unit 20A for rough grinding is slowly lowered at a predetermined speed while rotating. The grindstone 26 is pressed against the back surface of the wafer 1 to start rough grinding of the grinding region b2. Next, the first cup wheel 25 is slowly lowered at a predetermined speed, and the grindstone 26 is pressed against the back surface of the wafer 1 to start rough grinding of the grinding region b1.
The rotational speed of the cup wheel 25 is 3000 to 6000 RPM.

第1、第2のカップホイール25によりウエーハ1の裏面の研削が進行し、厚さ計測装置40により測定されるウエーハ1の厚さが、設定された粗研削後の厚さよりも所定寸法厚い厚さとなったら、第2のカップホイール25を上昇させる。これにより、第1のカップホイール25は、ウエーハ1の全面研削を開始する。そして、ウエーハ1の厚さが設定された厚さとなったら、第1のカップホイール25を上昇させて研削を終了する。第1のカップホイール25による全面研削により、研削領域b1およびb2の境界に生じていた段差が消失する。   Grinding of the back surface of the wafer 1 proceeds by the first and second cup wheels 25, and the thickness of the wafer 1 measured by the thickness measuring device 40 is thicker by a predetermined dimension than the set thickness after rough grinding. Then, the second cup wheel 25 is raised. As a result, the first cup wheel 25 starts to grind the entire surface of the wafer 1. Then, when the thickness of the wafer 1 reaches the set thickness, the first cup wheel 25 is raised to finish the grinding. By the whole surface grinding by the first cup wheel 25, the step generated at the boundary between the grinding regions b1 and b2 disappears.

続いて、粗研削を終えたウエーハ1は、ターンテーブル13をR方向に回転させることによって仕上げ研削位置に移送され、ここで、上記と同様にしてチャックテーブル14を回転させるとともに仕上げ研削用の第2研削ユニット20Bを用いることにより、ウエーハ1の裏面が仕上げ研削される。このとき、仕上げ研削側の厚さ計測装置40を、上記の粗研削の場合と同様に稼働させて、ウエーハ1の厚さを逐一計測しながら仕上げ研削を行う。なお、予め着脱位置でセットされていたウエーハ1は粗研削位置に移送され、このウエーハ1は先行する仕上げ研削と並行して上記と同様に厚さが計測されながら粗研削される。さらに、着脱位置に移動させられたチャックテーブル14上には、次に処理すべきウエーハ1がセットされる。   Subsequently, the wafer 1 having been subjected to the rough grinding is transferred to the finish grinding position by rotating the turntable 13 in the R direction. Here, the chuck table 14 is rotated in the same manner as described above, and the finish grinding first step is performed. By using the 2 grinding unit 20B, the back surface of the wafer 1 is finish ground. At this time, the finish grinding side thickness measuring device 40 is operated in the same manner as in the above rough grinding, and finish grinding is performed while measuring the thickness of the wafer 1 one by one. The wafer 1 that has been set in the attach / detach position in advance is transferred to the rough grinding position, and the wafer 1 is roughly ground in parallel with the preceding finish grinding while the thickness is measured in the same manner as described above. Further, the wafer 1 to be processed next is set on the chuck table 14 moved to the attachment / detachment position.

並行して行っていた仕上げ研削と粗研削をともに終えたら、ターンテーブル13を回転させて仕上げ研削が終了したウエーハ1を着脱位置まで移送する。これにより、後続のウエーハ1は粗研削位置と仕上げ研削位置にそれぞれ移送される。着脱位置に位置付けられたチャックテーブル14上のウエーハ1は回収アーム64によって洗浄装置65に移されて水洗、乾燥される。そして、洗浄装置65で洗浄処理されたウエーハ1は移送ロボット60によって回収カセット66内に移送、収容される。   When both the finish grinding and the rough grinding, which have been performed in parallel, are finished, the turntable 13 is rotated and the wafer 1 after the finish grinding is transferred to the attachment / detachment position. As a result, the subsequent wafer 1 is transferred to the rough grinding position and the finish grinding position, respectively. The wafer 1 on the chuck table 14 positioned at the attachment / detachment position is transferred to the cleaning device 65 by the recovery arm 64, and is washed with water and dried. The wafer 1 cleaned by the cleaning device 65 is transferred and accommodated in the collection cassette 66 by the transfer robot 60.

以上が1枚のウエーハ1を、厚さ計測装置40によって厚さを計測しつつ、所望の厚さに仕上げて洗浄、回収するサイクルである。本実施形態の研削加工装置10によれば、上記のようにターンテーブル13を間欠的に回転させながら、ウエーハ1に対して粗研削位置で粗研削を、また、仕上げ研削位置で仕上げ研削を並行して行うことにより、複数のウエーハ1の研削処理が効率よく行われる。 The above is a cycle in which the wafer 1 is cleaned and recovered by finishing it to a desired thickness while measuring the thickness by the thickness measuring device 40. According to the grinding processing apparatus 10 of the present embodiment, while the turntable 13 is intermittently rotated as described above, rough grinding is performed on the wafer 1 at the rough grinding position, and finish grinding is performed at the finish grinding position in parallel. As a result, the plurality of wafers 1 are efficiently ground.

上記構成の研削加工装置10では、チャックテーブル14の回転中心bOを通る軌跡に砥石26が配置された第1のカップホイール25により中央部の研削領域b1を研削し、第2のカップホイール25により外周側の研削領域b2を研削するから、研削加工が第1、第2のカップホイール25に分担される。したがって、第1、第2のカップホイール25による研削速度を高めて加工タクトを短縮することができる。特に、上記実施形態では、終始1つのカップホイールがウエーハ1の全面を研削する場合のように、加工エリアの中心付近と外周側とで大きな回転周速の差が生じないから、砥石26による加工負荷の差をさらに小さくして研削加工の仕上がりをより一層均一にすることができる。 In the grinding apparatus 10 having the above-described configuration, the grinding region b1 at the center is ground by the first cup wheel 25 in which the grindstone 26 is disposed on the locus passing through the rotation center bO of the chuck table 14, and the second cup wheel 25 is used. Since the grinding region b2 on the outer peripheral side is ground, the grinding process is shared by the first and second cup wheels 25. Therefore, it is possible to increase the grinding speed by the first and second cup wheels 25 and shorten the processing tact. In particular, in the above embodiment, there is no large difference in rotational peripheral speed between the vicinity of the center of the processing area and the outer peripheral side as in the case where one cup wheel grinds the entire surface of the wafer 1 from the beginning. The difference in load can be further reduced to make the grinding finish even more uniform.

本発明の一実施形態によって裏面が研削される半導体ウエーハの(a)斜視図、(b)側面図である。It is the (a) perspective view and (b) side view of the semiconductor wafer by which the back surface is ground by one Embodiment of this invention. 一実施形態に係る研削加工装置の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a grinding apparatus according to an embodiment. 図1に示した研削加工装置が具備する研削ユニットの斜視図である。、(b)側面図である。FIG. 2 is a perspective view of a grinding unit provided in the grinding apparatus shown in FIG. 1. (B) It is a side view. 図1に示した研削加工装置が具備する研削ユニットの側面図である。FIG. 2 is a side view of a grinding unit provided in the grinding apparatus shown in FIG. 1. 第1、第2のカップホイールによる研削領域を示す平面図である。It is a top view which shows the grinding area | region by the 1st, 2nd cup wheel. ターンテーブルに対する第1、第2のカップホイールの配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the 1st, 2nd cup wheel with respect to a turntable.

符号の説明Explanation of symbols

1…ウエーハ(基板)
10…研削加工装置
14…チャックテーブル(保持テーブル)
40…厚さ計測装置
40a…測定端子
25…第1、第2のカップホイール
26…砥石(砥石部)
bO…回転中心
1 ... Wafer (substrate)
10 ... grinding apparatus 14 ... chuck table (holding table)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Thickness measuring device 40a ... Measurement terminal 25 ... 1st, 2nd cup wheel 26 ... Grinding wheel (grinding stone part)
bO ... Center of rotation

Claims (3)

基板を回転可能な保持テーブルに吸着固定し、基板の表出面を研削加工する基板の研削加工方法であって、
前記保持テーブルの回転中心を通る軌跡に砥石部が配置される回転可能な第1のカップホイールと、前記回転中心を通らずかつ前記表出面のうち外周側の部分と接触する位置に砥石部が配置された回転可能な第2のカップホイールとを用い、前記基板を回転させながら前記第1のカップホイールと第2のカップホイールを同時に前記基板の表出面に押圧しながら研削加工し、
次いで、前記第2のカップホイールを退避させ、前記表出面全面を前記第1のカップホイールにより所定の厚みに仕上げることを特徴とする基板の研削加工方法。
A substrate grinding method by adsorbing and fixing a substrate to a rotatable holding table and grinding the exposed surface of the substrate,
A rotatable first cup wheel in which a grindstone portion is disposed on a trajectory passing through the rotation center of the holding table, and a grindstone portion that does not pass through the rotation center and is in contact with an outer peripheral side portion of the exposed surface. Using a rotatable second cup wheel arranged, and grinding while pressing the first cup wheel and the second cup wheel simultaneously on the exposed surface of the substrate while rotating the substrate ,
Next, the second cup wheel is retracted, and the entire exposed surface is finished to a predetermined thickness by the first cup wheel .
前記第2のカップホイールを前記第1のカップホイールに対して先行して前記基板側へ送ることにより、第1のカップホイールにより前記表出面の中央部を研削し、前記第2のカップホイールにより前記表出面の前記外周側の部分を研削することを特徴とする請求項に記載の基板の研削加工方法。 By sending the second cup wheel to the substrate side ahead of the first cup wheel, the center portion of the exposed surface is ground by the first cup wheel, and the second cup wheel The substrate grinding method according to claim 1 , wherein the outer peripheral portion of the exposed surface is ground. 前記第2のカップホイールによる前記基板の前記表出面の研削面積を、全研削面積のほぼ半分にすることを特徴とする請求項に記載の基板の研削加工方法。 The substrate grinding method according to claim 2 , wherein a grinding area of the exposed surface of the substrate by the second cup wheel is substantially half of a total grinding area.
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