CN101402178A - 晶片的磨削加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶片的磨削加工装置，在磨削晶片的背面的磨削加工装置中，通过使磨削构件的旋转轴的倾斜度的调整变得容易，来提高生产效率和晶片的质量。该晶片的磨削加工装置设置有：使磨削单元(30)的旋转轴(30a)倾斜的倾斜调整机构(100)、和存储与各种磨削条件对应的角度调整值的磨削条件存储构件(110)。通过磨削条件存储构件(110)选择晶片(1)的磨削条件，由此来读取磨削单元(30)的角度调整值。根据该角度调整值，使倾斜调整机构(100)的前后调整用衬垫(101)和左右调整用衬垫(105)活动，由此将磨削单元调整为与晶片的磨削条件对应的倾斜角度。在调整了磨削单元的角度之后，利用磨削单元磨削晶片，这样得到所希望的厚度的晶片。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨削晶片使其变薄的磨削加工装置，特别涉及一种能够调整磨削晶片的磨削构件的磨削面的角度的磨削加工装置。
背景技术
在表面上形成有IC(Integrated Circuit：集成电路)或LSI(large scaleintegration：大规模集成电路)等电子电路的半导体芯片现在在使各种电气、电子设备小型化方面已经成为必需的。半导体芯片通过以下工序来制造：在圆盘状的半导体晶片(以下为晶片)的表面上，由被称为间隔道的切断预定线划分出格子状的矩形区域，在这些矩形区域上形成电子电路，然后沿着间隔道切断晶片进行分割。
在这样的制造工序中，晶片在被分割为半导体芯片之前，通过磨削加工装置来磨削形成有电子电路的器件面的相反侧的背面，来将晶片减薄至预定的厚度。背面的磨削的目的除了使电子设备进一步小型化和轻质化以外，还在于提高散热性以维持性能等，例如从最初的700μm左右的厚度减薄至50μm以下的厚度。
晶片的磨削加工装置一般构成为：使晶片的背面侧露出地将晶片吸附保持在作为晶片保持构件的真空吸引式的卡盘工作台的保持面上，在使与卡盘工作台对置配置的磨削构件的磨具高速旋转的同时，压靠到晶片的背面上进行磨削。当对这样的磨削加工装置提供晶片时，由保护部件覆盖晶片的表面，从而防止因表面与卡盘工作台的保持面直接接触而导致电子电路受到损伤或被磨削废液污染。作为一般使用的保护部件，例如有构成为在厚度大约为100～200μm的聚乙烯或聚烯烃薄片的基材的单面上涂敷有10μm左右的粘结剂的保护带。保护带根据器件的形成状况来分别选择基材、粘结材料的厚度和弹性不同的部件进行使用。例如，当在形成于晶片表面的器件上形成有凸起状的电极等的情况下，为了缓冲该电极等凹凸的影响，保护带使用粘结材料和基材的厚度大、或弹性大的部件。这样的比较厚的、具有弹性的保护带与薄的弹性小的保护带相比，对晶片施加加工载荷时的弹性变形的量多。
另外，在使晶片自转的同时进行加工的横向进给式磨削中，在自转中心附近和外周附近，每单位时间的作功量会产生差。作为一般的倾向，从自转中心越靠近外周，加工载荷越大。即，由于加工载荷，覆盖晶片表面的保护带产生的弹性变形的量与离自转中心的距离成比例地增加。因此，与自转中心附近相比，晶片在外周部沉陷，厚度方向上的磨削量变少。其结果为，磨削加工后的晶片的厚度与离自转中心的距离成比例地变厚，不能得到均一的厚度。该倾向随着使保护带的厚度和弹性增加而表现得显著。另外，越增大晶片的外径，越会出现同样的倾向。
这样，在要使磨削后的晶片的厚度均一的情况下，作为磨削时的条件，保护带的种类和晶片的外径成为必须考虑的因素。因此，为了使磨削后的晶片的厚度均一，考虑了这样的对策：使磨削构件的旋转轴或保持晶片的卡盘工作台的旋转轴中的某一方倾斜成与各条件相适合的角度地进行磨削。这样，通过使旋转轴倾斜为与各条件相适合的角度，能够使预定的时间内的晶片的磨削量在各处均一，因此能够将厚度的偏差抑制在最小限度。这样的结构的磨削加工装置例如在专利文献1、2中已知。
专利文献1：日本特开平8-90376公报
专利文献2：日本特开昭57-132969公报
在上述专利文献1、2中，由作业人员与上述条件对应地手动调整保持构件或磨削构件的旋转轴的倾斜度。在使用这样的磨削装置使晶片的厚度均一时，作业人员必须熟知与磨削条件对应的倾斜角度。这样，并不是任何人都能够容易地调整磨削构件的倾斜，而是要求熟练度。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种磨削加工装置，其能够容易地调整磨削构件的旋转轴的倾斜度，并且通过将磨削构件的旋转轴调整为与各晶片的磨削条件相适合的倾斜度地进行磨削，能够将晶片精加工为均一的厚度。
本发明的磨削加工装置包括：可旋转的保持构件，其具有将晶片保持在背面露出的状态下的保持面，所述晶片在表面上形成有器件，并且在表面上覆盖有保护部件；磨削构件，其与保持构件的上述保持面对置配置，且具有与保持构件的旋转轴平行的旋转轴；倾斜调整构件，其将磨削构件的旋转轴的倾斜度调整为任意的角度；和进给构件，该进给构件使保持构件和磨削构件沿着磨削构件的上述旋转轴相对移动以使它们相互接近、远离，并且在接近时通过磨削构件磨削晶片的背面，以减小该晶片的厚度，该晶片的磨削加工装置的特征在于，该晶片的磨削加工装置设置有存储晶片的磨削条件的磨削条件存储构件，并且能够根据存储在磨削条件存储构件中的磨削构件的旋转轴的倾斜角度，来通过倾斜调整构件调整磨削构件的旋转轴的倾斜度。
根据本发明的磨削加工装置，利用倾斜调整机构和磨削条件存储构件，能够调整磨削构件的旋转轴的倾斜角度。即，预先将晶片的各磨削条件和与各磨削条件对应的磨削构件的倾斜角度存储在磨削条件存储构件中，并在磨削晶片时通过选择磨削条件来选择与该磨削条件对应的倾斜角度。在本发明的磨削加工装置中，按照每个固定的使用期间，进行将保持构件的保持面调整得平坦的自磨。以自磨后磨削测试晶片(dummywafer)得到的面内厚度偏差为基准，利用倾斜调整机构调整磨削构件的倾斜度，以使适当晶片的面内偏差均一。如果以该调整了倾斜度的状态为基准，使磨削构件按照所选择的倾斜角度倾斜地磨削晶片，则能够将晶片的面内厚度偏差精加工成均一，而不会受到所使用的保护部件等附加因素的影响，并且能够精加工出具有所希望的厚度分布的晶片。因此，不必像现有技术那样要求熟练度，即使是经验少的作业人员，只要使磨削构件按照通过磨削条件存储构件选择的倾斜角度倾斜，就能够将晶片的厚度精加工成均一厚度。其结果为，能够容易地与磨削条件对应于地调整磨削构件的倾斜角度，并且能够抑制作业时间的损失和人为错误。
作为本发明的磨削条件，可以举出保护部件的类别、晶片的外径、或磨削加工后对晶片的附加工序。即，存储在磨削条件存储构件中的保持构件的倾斜角度与保护部件的类别对应，与晶片的外径对应，或与磨削加工后的附加工序对应。晶片的厚度产生偏差的主要原因是由于上述保护部件的种类和晶片的外径。因此，需要预先收集磨削加工时因保护带的种类和晶片外径的不同而产生的晶片的厚度偏差的数据，并将该数据存储在磨削条件存储构件中。所谓磨削加工后的附加工序主要是指，用来除去因磨削加工而残留在晶片的被加工面上的机械破坏层的研磨加工，但是也包含干蚀刻等化学蚀刻加工。在该研磨加工中，由于晶片的各条件的不同，晶片的厚度也会产生偏差，所以预计到该厚度的偏差，预先通过磨削加工使晶片的厚度产生偏差。其结果为，在研磨加工后能够得到厚度均一的晶片。这样，通过收集和分析各种晶片的磨削条件的数据并将其反馈，提高了质量。
此外，作为本发明的磨削条件，可以举出磨削构件对晶片的磨削量、晶片的结晶特性、磨削构件所使用的磨具的类别、或者晶片的被磨削面的表面状态。即，存储在磨削条件存储构件中的磨削构件的倾斜角度与对晶片的磨削量对应，与晶片的结晶特性对应，与磨削构件所使用的磨轮的类别对应，或者与晶片的被磨削面的表面状态对应。
上述磨削条件中的所谓晶片的磨削量不是磨削掉多少厚度的量，而是当前相对于原来的晶片厚度磨削掉什么程度的磨削的进度程度，例如分为磨削初期和中期以后。在磨削初期的情况(例如磨削掉大约5～10μm的厚度的阶段)下，磨削构件从晶片受到的磨削阻力也不大，磨削构件比较准确地转印被磨削面。因此，在磨削初期不需要调整保持构件的倾斜度。但是，在随着磨削进行使得磨削量增多的中期以后，磨削阻力增大，与该阻力对应，以晶片的截面形状例如成为中心被磨削得较多的凹状截面的方式，厚度出现偏差。为了矫正这样的偏差，本发明适当地调整保持构件的倾斜度。
上述磨削条件的所谓晶片的结晶特性是指，硅晶片等半导体晶片的结晶特性，在这样的晶片中，例如有含有较多硼等杂质的被称为低阻力品的晶片、和杂质少的高阻力品等。作为一般的倾向，低阻力品比高阻力品难磨削，晶片容易磨削成凹状截面。在本发明中，针对这样的倾向，预先适当地调整磨削构件的倾斜度。
另外，在磨削构件具有磨具、并且在将该磨具按压在晶片上的同时进行磨削的方式中，优选根据该磨具的类别来调整磨削构件的倾斜度。磨削硅晶片的磨具的磨粒大致限定为金刚石，但是用于将磨粒成形为磨具的结合材料有作为树脂的热固树脂、和玻璃材质的作为陶瓷的陶瓷结合剂等几种，另外，磨具的每单位体积的磨粒含有量(集中度)、磨粒的粒径、磨具的密度和硬度等成为决定磨具的加工能力和耐磨损性等特性的主要因素。因此，对应于磨具的类别、即加工能力和耐磨损性等特性，被磨削的晶片的截面形状不同，本发明针对于此适当地调整磨削构件的倾斜度。
另外，上述磨削条件的所谓晶片的被磨削面的表面状态是指表面粗糙度和微小凹凸的程度。有时被磨削加工的晶片的被磨削面利用药液进行处理，表面状态(表面粗糙度和微小凹凸的程度)因该药液的种类不同而不同，表面状态的不同反映为被磨削的晶片的截面形状不同。因此，本发明与晶片的被磨削面的表面状态对应地适当调整磨削构件的倾斜度。
根据本发明，能够将磨削加工中因保护带的种类等的不同而产生的晶片的厚度偏差抑制在最小限度，并且能够容易地将磨削构件的旋转轴的倾斜度调整为与各磨削条件相适合的角度而不要求熟练度。其结果为，能够将作业时间的损失和人为错误等抑制在最小限度，并且具有提高了作业效率的效果。
附图说明
图1是在本发明的一个实施方式中被实施磨削加工的晶片的图，(a)为立体图、(b)为侧视图。
图2是本发明的具有倾斜调整机构和磨削条件存储构件的磨削加工装置的立体图。
图3是表示利用图2所示的磨削加工装置所具有的主轴单元来磨削晶片表面的状态的图，(a)为立体图、(b)为侧视图。
图4是表示磨削加工装置的磨具的旋转轨迹与卡盘工作台的位置关系的俯视图。
图5是表示图2所示的磨削加工装置所具有的倾斜调整机构的图，(a)为侧视图、(b)为主视图。
图6(a)是表示利用现有的磨削加工装置来磨削晶片的状态的侧视图，(b)是通过该磨削加工得到的晶片的侧视图。
图7(a)是表示利用本发明的倾斜调整机构使磨削单元的旋转轴倾斜地磨削晶片的状态的侧视图，(b)是通过该磨削加工得到的晶片的侧视图。
图8(a)是表示在具有磨削工序的磨削条件下磨削晶片的状态的侧视图，(b)是通过该磨削加工得到的晶片的侧视图。
图9(a)是表示对图8中得到的晶片进行研磨的状态的侧视图，(b)是通过该研磨加工得到的晶片的侧视图。
图10是表示各磨削条件、和与该磨削条件相适合的磨削单元的旋转轴的角度调整值的表。
标号说明
1：晶片；5：保护带(保护部件)；10：磨削加工装置；20：卡盘工作台(保持构件)；20a：卡盘工作台的旋转轴(保持构件的旋转轴)；21a：保持面；30：磨削单元(磨削构件)；30a：磨削单元的旋转轴(旋转轴)；43：进给机构(进给构件)；100：倾斜调整机构(倾斜调整构件)；110：磨削条件存储构件。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的一个实施方式。
[1]半导体晶片
图1中的标号1是通过图2所示的一个实施方式的磨削加工装置磨削背面而变薄的圆盘状的半导体晶片(以下简称为晶片)。该晶片1是硅晶片等，其加工前的厚度例如是700μm左右。在晶片1的表面通过格子状的分割预定线2划分出多个矩形形状的半导体芯片3。在这些半导体芯片3的表面形成有IC和LSI等未图示的电子电路。另外，在晶片1的周面的预定部位上，形成有表示半导体的结晶方位的V字形的切口(凹口)4。晶片1最终沿着分割预定线2被切断而分割，从而单片化成为多个半导体芯片3。
在磨削晶片1的背面时，出于保护电子电路等目的，如图1(b)所示，在形成电子电路一侧的表面上粘贴有保护带5(保护部件)。保护部件5例如使用以下结构的保护部件：在厚度大约为100～200μm的聚烯烃等柔软树脂制基材薄片的单面上，涂敷有10μm左右的粘结剂，将粘结剂对准晶片1的背面进行粘贴。晶片1通过用图2所示的磨削加工装置磨削背面，而变薄至例如50μm或30μm。
[2]磨削加工装置
接着说明对图1所示的晶片1的背面进行磨削加工的一个实施方式的磨削加工装置。
图2表示该磨削加工装置10的整体，该装置10具有上表面水平的长方体形状的基座11。在图2中，基座11的纵长方向、宽度方向和铅直方向分别用Y方向、X方向和Z方向表示。在基座11的Y方向一端部，以构成一对的状态竖立设置有沿X方向并列的柱12。在基座11上，在Y方向的柱12侧设置有对晶片1进行磨削加工的加工区域11A，在柱12的相反侧设置有装卸区域11B，该装卸区域11B将加工前的晶片1供给至加工区域11A，并且回收加工后的晶片1。
下面说明磨削加工区域11A和装卸区域11B。
(I)磨削加工区域
在磨削加工区域11A上可自由旋转地设置有圆盘状的转台13，转台13的上表面水平，且其旋转轴与Z方向平行。该转台13通过未图示的旋转驱动机构向箭头R方向旋转。在转台13上的外周部，在周向上隔开相等间隔地且可自由旋转地配置有多个(该情况下是三个)圆盘状的卡盘工作台20(保持构件)。
这些卡盘工作台20是一般周知的真空卡盘式，用于吸附和保持载置在上表面上的晶片1。如图3(b)所示，卡盘工作台20在上表面具有由多孔质的陶瓷构成的圆形的吸附区域21，在该吸附区域21的上表面21a上吸附保持晶片1。在吸附区域21的周围形成有环状的框体22，该框体22的上表面22a与吸附区域21的上表面21a连续并构成同一个平面。各卡盘工作台20分别通过设置在转台13内的未图示的旋转驱动机构向一个方向或两个方向独自旋转、即自转，当转台13旋转时，各卡盘工作台20成为公转的状态。
如图2所示，当两个卡盘工作台20在柱12侧沿X方向并列的状态下，在这些卡盘工作台20的正上方分别配置有磨削单元30(磨削构件)。各卡盘工作台20通过转台13的旋转，而分别定位于各磨削单元30下方的磨削位置、和最接近装卸区域11B的装卸位置这三个位置。磨削位置有两处，在每个磨削位置都配备有磨削单元30。在该情况下，通过转台13的旋转，卡盘工作台20在箭头R所示的移送方向的上游侧(图2中的里侧)的磨削位置为一次磨削位置，下游侧的磨削位置为二次磨削位置。
在柱12上可自由升降地安装有滑块40。滑块40可自由滑动地安装在沿Z方向延伸的导轨41上，并且通过被伺服马达42驱动的滚珠丝杠式的进给机构43(进给构件)，滑块40可以沿Z方向移动。各滑块40的Y方向近前侧的前表面40a相对于基座11的上表面是垂直面，但随着从X方向的端部朝向中央形成为向里侧以预定角度倾斜着后退的锥度面。
在滑块40的锥度面40a上经倾斜调整机构100安装有上述磨削单元30。各磨削单元30相对于各柱12的安装结构相同，且在X方向上左右对称。各磨削单元30通过进给机构43在Z方向上升降，并通过下降而接近卡盘工作台20的进给动作，对保持在卡盘工作台20上的晶片1的露出面进行磨削。另外，图6所示的磨削单元30的旋转轴30a通过后面说明的倾斜调整机构100(倾斜调整构件)来调整倾斜度。
如图3所示，磨削单元30具有：圆筒状的主轴壳体31，其轴向沿Z方向延伸；主轴32，其同轴且可自由旋转地支承在该主轴壳体31内；马达33，其固定在主轴壳体31的上端部，并驱动主轴32旋转；和圆盘状的凸缘34，其同轴地固定在主轴32的下端。另外，在凸缘34上通过螺纹固定等安装手段可自由装卸地安装有磨轮35。
磨轮35构成为：在环状的框架36的下端面，在该下端面的外周部整周范围内呈环状排列地紧固有多个磨具37。在配置于一次磨削位置上方的一次磨削用的磨削单元30的凸缘34上，安装有磨具37含有例如320#～400#的磨粒的磨轮35。另外，在配置于二次磨削位置上方的二次磨削用的磨削单元30的凸缘34上，安装有磨具37含有例如2000#～8000#以上的磨粒的磨轮35。在凸缘34和磨轮35上设置有磨削水供给机构(省略图示)，该磨削水供给机构供给用于磨削面的冷却和润滑或磨削屑的排出的磨削水，在该机构上连接有供水线路。磨轮35的磨削外径即多个磨具37的外周缘的直径设定为大于等于晶片1的半径，一般设定为等于晶片直径的大小。
图2的标号50是由基准侧测高计51和晶片侧测高计52的组合构成的厚度测量计。如图3(a)所示，基准侧测高计51通过使摆动的基准探头51a的前端与卡盘工作台20的未被晶片1覆盖的框体22的上表面22a接触，来检测该上表面22a的高度位置。晶片侧测高计52通过使摆动的活动探头52a的前端与保持在卡盘工作台20上的晶片1的上表面即被磨削面接触，来检测晶片1的上表面的高度位置。利用厚度测量计50，根据从晶片侧测高计52的测量值中减去基准侧测高计51的测量值得到的值，来测量晶片1的厚度。
晶片1在最开始在一次磨削位置由磨削单元30进行一次磨削(粗磨削)，然后通过使转台13向图2所示的R方向旋转而被移送至二次磨削位置，并在此由磨削单元30进行二次磨削(精磨削)。
图4表示从上方观察到的磨具37的旋转轨迹37a与卡盘工作台20的位置关系。卡盘工作台20的吸附区域21a通过进行自磨，而如图6所示形成为以中心为顶点的伞状。因此，晶片1和磨具37接触、并且磨具37磨削晶片1的区域被限制在从中心至外周缘的由粗线所示的接触区域37b的范围。另外，以自磨后磨削测试晶片得到的面内厚度偏差为基准，利用倾斜调整机构100调整磨削单元30的倾斜度，以使适当晶片的面内偏差均一。在本实施方式中，以将磨削单元30的倾斜度调整成使面内厚度偏差均一的状态为基准，使磨削单元30以下文中说明的倾斜调整值倾斜来磨削晶片1。
(II)装卸区域
如图2所示，在装卸区域11B的中央设置有上下移动的二节连杆式的拾取机械手70。另外，在该拾取机械手70的周围，从上方观察按逆时针方向分别配置有供给盒71、位置对准台72、供给构件73、清洗喷嘴76、回收构件77、旋转式清洗装置80和回收盒81。供给构件73由吸附垫74和水平回转式的供给臂75构成，所述吸附垫74由多孔质材料形成，并且在水平的下表面通过真空作用吸附晶片1；所述供给臂75在前端固定有该吸附垫74。另外，回收构件77由吸附垫78和水平回转式的供给臂79构成，所述吸附垫78由多孔质材料形成，并且在水平的下表面通过真空作用吸附晶片1；所述供给臂79在前端固定有该吸附垫78。盒71、81用于收纳多个晶片1，且晶片1以水平的姿态、且在上下方向上隔开固定间隔的层叠状态被收纳，盒71、81设置在基座11上的预定位置。
(III)倾斜调整机构和磨削条件存储构件的详细情况
接下来参照图4和图5说明本发明的倾斜调整机构100。
该倾斜调整机构100具有：前后调整用衬垫101，其调整磨削单元30的前后方向(图4中的A方向)的倾斜度；和左右调整用衬垫105，其调整磨削单元30的左右方向(图4中的B方向)的倾斜度。前后调整用衬垫101由固定在各滑块40的锥度面40a上的前后用支承销102支承。前后调整用衬垫101能够以前后用支承销102为支点向前后方向自由倾斜，并通过与设置在锥度面40a上的螺纹孔旋合的前后调整用螺钉103来调整倾斜度。在前后调整用衬垫101上，在前后调整用螺钉103的旁边设置有前后固定螺钉104，通过将该前后固定螺钉104压靠在锥度面40a上，将前后调整用衬垫101固定而不会向前后方向摆动。
在前后调整用衬垫101的表面的大致中心，设置有左右用支承销106，在该左右用支承销106上可自由倾斜地支承有左右调整用衬垫105。即，左右调整用衬垫105可沿着与锥度面40a平行的面自由倾斜。在左右调整用衬垫105的上部的左右端部形成有在左右方向上较长的长孔107。左右固定螺钉108贯穿长孔107并与形成在前后调整用衬垫101的表面的螺纹孔101a旋合。通过拧紧该左右固定螺钉108，左右调整用衬垫105被固定在前后调整用衬垫101上。
另外，在磨削加工装置10上连接有存储各种晶片磨削条件的磨削条件存储构件110。如图10所示，在该磨削条件存储构件110中作为该情况下的晶片的磨削条件，预先输入了保护带的种类、晶片的直径、和磨削加工后是否有研磨加工，并且存储了与这些磨削条件相适合的磨削单元30的旋转轴30a的角度调整值。该角度调整值是在C点和D点的磨削单元30的倾斜量，该倾斜量用来使磨削单元30的旋转轴30a的角度倾斜成与晶片的磨削条件对应的角度，该倾斜量以卡盘工作台20的旋转轴20a与磨削单元30的旋转轴30a平行的状态为基准。作业人员使前后调整用衬垫101和左右调整用衬垫105向与该角度调整值对应的方向倾斜。角度调整值通过按每个磨削条件收集和分析通过晶片的磨削产生的厚度偏差的倾向而得到。
[3]磨削加工装置的一连串的动作
以上是本实施方式的磨削加工装置10的结构，接下来说明该装置10的动作。
首先将晶片1的磨削条件输入到磨削条件存储构件110中。然后选择与晶片1的磨削条件对应的角度调整值。接着根据所选择的角度调整值使前后调整用衬垫101和左右调整用衬垫105活动，从而调整各磨削单元30的旋转轴30a的倾斜度。这时的成为基准的倾斜度是根据自磨后磨削测试晶片等的结果而调整过的倾斜度，由此根据上述角度调整值进一步调整倾斜度。接下来，将要磨削加工的晶片1首先通过拾取机械手70从供给盒71内取出，并载置在位置对准台72上，将其确定在固定的位置。接着，晶片1被供给臂73从位置对准台72举起，并以被磨削面(未形成半导体芯片3的背面)朝上的方式载置于在装卸位置待机的卡盘工作台20上。
晶片1通过转台13向R方向的旋转而先后被移送至一次磨削位置和二次磨削位置，在这些磨削位置上利用磨削单元30如上所述地对表面进行磨削。在晶片1的磨削时，在任何磨削位置，都是在利用厚度测量计50逐一测量晶片1的厚度的同时控制磨削量。结束了二次磨削的晶片1通过转台13进一步向R方向旋转而返回到装卸位置。
返回到装卸位置的卡盘工作台20上的晶片1通过清洗喷嘴76被清洗。然后该晶片1被回收臂77举起，移至旋转式清洗装置80进行水洗、干燥。然后，在旋转式清洗装置80进行了清洗处理后的晶片1通过拾取机械手70移送并收纳到回收盒81内。以上是本实施方式的磨削加工装置10的整体动作，该动作反复进行以连续地对多个晶片1进行磨削加工。
根据本实施方式，通过调整磨削单元30的旋转轴30a的角度进行磨削，能够将磨削后的晶片的厚度精加工成均一厚度。在如图6所示不调整磨削单元30的旋转轴30a的角度的情况下，存在晶片越靠近外周部越沉陷、厚度方向的磨削量减少的倾向，因此外侧变厚，而不能将厚度精加工成均一厚度。然而，在图7所示的本实施方式中，通过使用倾斜调整机构100和磨削条件存储构件110，能够容易地调整磨削单元30的旋转轴30a的角度。由此，如果根据图10所示的预先分析到的数值使磨削单元30的旋转轴30a倾斜地进行磨削，则能够将晶片1的厚度精加工成均一厚度。
另外，当在磨削加工后进行作为后续工序的研磨工序的情况下，磨削加工后的晶片1的厚度并不需要均一，而是需要例如随着靠近外周部而逐渐变厚。作为其理由是，研磨加工后的晶片1有时与磨削加工相反，越从自转中心朝外越薄。因此，如图8(a)所示，晶片1在使磨削单元30的旋转轴30a倾斜成基于图10所示的角度调整值的角度之后，进行磨削。其结果为得到图8(b)所示的随着朝向外周逐渐变厚的晶片1。然后，晶片1被研磨加工装置研磨，如图9(b)所示厚度变得均一。图9(a)表示研磨加工装置的一部分。通过未图示的马达使含浸有二氧化硅等氧化金属磨粒的研磨布44旋转，并将该研磨布44压靠在晶片1上对晶片1的背面进行研磨。
根据本实施方式的磨削加工装置10，利用倾斜调整机构100和磨削条件存储构件101，能够调整磨削单元30的旋转轴30a的倾斜度。即，预先将晶片1的各磨削条件和与各磨削条件对应的磨削单元30的角度调整值存储在磨削条件存储构件中，并在磨削晶片时通过选择磨削条件来选择与该磨削条件对应的角度调整值。如果使磨削单元30的旋转轴30a按照该选择的角度调整值倾斜地磨削晶片1，就能够将晶片的厚度精加工成均一厚度。因此，不必像现有技术那样要求熟练度，即使是经验少的作业人员，只要使磨削单元30按照通过磨削条件存储构件110选择的角度调整值倾斜，就能够将晶片的厚度精加工成均一厚度。其结果为，能够容易地与磨削条件对应地调整磨削单元30的旋转轴30a的倾斜度，并且能够抑制作业时间的损失和人为错误。另外，通过分析各种条件的晶片的磨削倾向并将其反馈，能够得到更高质量的晶片。
此外，在上述实施方式中，以保护带5的种类、晶片1的直径和磨削加工后是否有研磨加工这三个条件作为磨削条件，将与这些磨削条件相适合的旋转轴30a的角度调整值存储在磨削条件存储构件110中，但是在本发明中，磨削条件并不限于这三个条件。在本发明中作为其他磨削条件，可以举出将晶片1磨削掉多少厚度的磨削量、晶片1的结晶特性、或者磨轮35的类别、进而还有晶片1的被磨削面的表面状态这一磨削条件，与这些条件相适合的旋转轴30a的角度调整值存储在磨削条件存储构件110中。
Claims (8)
1、一种晶片的磨削加工装置，该晶片的磨削加工装置包括：
可旋转的保持构件，其具有将晶片保持在背面露出的状态下的保持面，所述晶片在表面上形成有器件，并且在该表面上覆盖有保护部件；
磨削构件，其与上述保持构件的上述保持面对置配置，且具有与上述保持构件的旋转轴平行的旋转轴；
倾斜调整构件，其将上述磨削构件的旋转轴的倾斜度调整为任意的角度；和
进给构件，该进给构件使上述保持构件和上述磨削构件沿着磨削构件的上述旋转轴相对移动以使它们相互接近、远离，并且在接近时通过上述磨削构件磨削上述晶片的背面，以减小该晶片的厚度，该晶片的磨削加工装置的特征在于，
该晶片的磨削加工装置设置有存储晶片的磨削条件的磨削条件存储构件，并且能够根据存储在该磨削条件存储构件中的上述磨削构件的旋转轴的倾斜角度，来通过上述倾斜调整构件调整磨削构件的旋转轴的倾斜度。
2、如权利要求1所述的晶片的磨削加工装置，其特征在于，
存储在上述磨削条件存储构件中的上述磨削构件的倾斜角度与上述保护部件的类别对应。
3、如权利要求1所述的晶片的磨削加工装置，其特征在于，
存储在上述磨削条件存储构件中的上述磨削构件的倾斜角度与上述晶片的外径对应。
4、如权利要求1所述的晶片的磨削加工装置，其特征在于，
存储在上述磨削条件存储构件中的上述磨削构件的倾斜角度与磨削加工后的附加工序对应。
5、如权利要求1所述的晶片的磨削加工装置，其特征在于，
存储在上述磨削条件存储构件中的上述磨削构件的倾斜角度与上述磨削构件对上述晶片的磨削量对应。
6、如权利要求1所述的晶片的磨削加工装置，其特征在于，
存储在上述磨削条件存储构件中的上述磨削构件的倾斜角度与上述晶片的结晶特性对应。
7、如权利要求1所述的晶片的磨削加工装置，其特征在于，
上述磨削构件具有磨削上述晶片的磨具，存储在上述磨削条件存储构件中的上述磨削构件的倾斜角度与该磨具的类别对应。
8、如权利要求1所述的晶片的磨削加工装置，其特征在于，
存储在上述磨削条件存储构件中的上述磨削构件的倾斜角度与上述晶片的被磨削面的表面状态对应。
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|---|---|
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102211311A (zh) * | 2011-05-30 | 2011-10-12 | 清华大学 | 化学机械抛光设备 |
| CN102229087A (zh) * | 2011-06-02 | 2011-11-02 | 大连理工大学 | 一种晶片磨床的倾角调整装置和方法 |
| CN102263022A (zh) * | 2010-05-31 | 2011-11-30 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置的制造方法 |
| CN102275119A (zh) * | 2010-06-08 | 2011-12-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于具有旋转振动驱动装置的磨削机的磨削刀具 |
| CN102944222A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-27 | 大连理工大学 | 一种砂轮轴倾斜角度测量方法 |
| CN106563980A (zh) * | 2015-10-12 | 2017-04-19 | 株式会社迪思科 | 磨削方法 |
| CN109759915A (zh) * | 2017-11-08 | 2019-05-17 | 株式会社迪思科 | 磨削装置 |
| CN111805328A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-23 | 清华大学 | 用于晶圆磨削的可倾斜的主轴组件 |
| CN112605734A (zh) * | 2019-10-03 | 2021-04-06 | 株式会社迪思科 | 基板的磨削方法 |
| CN114777689A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-22 | 广东省科学院智能制造研究所 | 摆动式回转轴定位精度检测工装 |
| CN114843208A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-08-02 | 江苏邑文微电子科技有限公司 | 一种驱动机构及半导体设备 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011142401A1 (ja) * | 2010-05-14 | 2011-11-17 | 古河電気工業株式会社 | 硬質ウエハ加工用粘着テープ及びそれを用いた研削方法 |
| JP5658586B2 (ja) * | 2011-02-03 | 2015-01-28 | 株式会社ディスコ | 研削装置 |
| JP2012222311A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Disco Abrasive Syst Ltd | 板状物の研磨方法 |
| JP2013193156A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Disco Corp | 研削装置、及び、研削方法 |
| JP5943766B2 (ja) * | 2012-08-06 | 2016-07-05 | 株式会社ディスコ | 研削装置 |
| JP2014172131A (ja) * | 2013-03-11 | 2014-09-22 | Disco Abrasive Syst Ltd | 研削装置 |
| JP6157668B2 (ja) * | 2016-03-02 | 2017-07-05 | 株式会社東京精密 | ウェーハの加工方法及び加工装置 |
| JP6128666B2 (ja) * | 2016-03-02 | 2017-05-17 | 株式会社東京精密 | 半導体基板の割断方法及び割断装置 |
| JP6748660B2 (ja) * | 2018-01-25 | 2020-09-02 | 株式会社東京精密 | 加工装置のセッティング方法 |
| CN113226638B (zh) * | 2019-02-26 | 2023-02-17 | 株式会社迪思科 | 用于磨削背面的胶粘片及半导体晶片的制造方法 |
| JP7242141B2 (ja) * | 2019-06-24 | 2023-03-20 | 株式会社ディスコ | 被加工物の加工方法 |
| JP7391470B2 (ja) * | 2019-12-20 | 2023-12-05 | 株式会社ディスコ | ワークの研削方法 |
| JP7430448B2 (ja) | 2020-02-04 | 2024-02-13 | 株式会社ディスコ | 研削装置及び研削方法 |
| JP7466622B2 (ja) | 2020-02-17 | 2024-04-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 加工方法及び加工装置 |
| JP7497117B2 (ja) | 2020-07-16 | 2024-06-10 | 株式会社ディスコ | 被加工物の研削方法 |
| JP2022168925A (ja) | 2021-04-27 | 2022-11-09 | 株式会社ディスコ | 研削方法 |
| KR20230065689A (ko) | 2021-11-05 | 2023-05-12 | 가부시기가이샤 디스코 | 피가공물의 연삭 방법 및 연삭 장치 |
| JP2023074084A (ja) | 2021-11-17 | 2023-05-29 | 株式会社ディスコ | ウェーハの加工方法 |
| DE102021213524A1 (de) | 2021-11-30 | 2023-06-01 | Disco Corporation | Schleifverfahren für ein werkstück und schleifvorrichtung |
| JP2023081008A (ja) | 2021-11-30 | 2023-06-09 | 株式会社ディスコ | 加工装置及び被加工物の判定方法 |
| JP2023082836A (ja) | 2021-12-03 | 2023-06-15 | 株式会社ディスコ | 被加工物の研削方法 |
| CN114454038B (zh) * | 2021-12-24 | 2023-01-13 | 江苏呈泰智慧科技有限公司 | 一种电子元器件边框修磨装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH106191A (ja) * | 1996-06-21 | 1998-01-13 | Sony Corp | 基板研削システム |
| JPH1015795A (ja) * | 1996-07-08 | 1998-01-20 | Koyo Mach Ind Co Ltd | 単結晶材料の方位修正用支持装置および研削装置 |
| JP3472784B2 (ja) * | 1997-05-16 | 2003-12-02 | 株式会社岡本工作機械製作所 | 研削装置および研磨装置 |
| JP4004292B2 (ja) * | 2002-01-22 | 2007-11-07 | 株式会社岡本工作機械製作所 | 基板の研削装置 |
| JP2005022059A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-27 | Ebara Corp | 研削盤及び研削方法 |
| JP2006086240A (ja) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 半導体基板の平面研削・研磨装置および研削・研磨方法 |
| JP4848153B2 (ja) * | 2005-08-10 | 2011-12-28 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2008258554A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-10-23 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウェーハの研削加工装置 |
-
2007
- 2007-10-04 JP JP2007261292A patent/JP5276823B2/ja active Active
-
2008
- 2008-09-25 CN CNA2008101680295A patent/CN101402178A/zh active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102263022B (zh) * | 2010-05-31 | 2015-08-19 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置的制造方法 |
| CN102263022A (zh) * | 2010-05-31 | 2011-11-30 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置的制造方法 |
| US8822241B2 (en) | 2010-05-31 | 2014-09-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device |
| CN102275119A (zh) * | 2010-06-08 | 2011-12-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于具有旋转振动驱动装置的磨削机的磨削刀具 |
| CN102211311A (zh) * | 2011-05-30 | 2011-10-12 | 清华大学 | 化学机械抛光设备 |
| CN102211311B (zh) * | 2011-05-30 | 2013-03-27 | 清华大学 | 化学机械抛光设备 |
| CN102229087A (zh) * | 2011-06-02 | 2011-11-02 | 大连理工大学 | 一种晶片磨床的倾角调整装置和方法 |
| CN102944222A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-27 | 大连理工大学 | 一种砂轮轴倾斜角度测量方法 |
| CN102944222B (zh) * | 2012-11-05 | 2015-02-18 | 大连理工大学 | 一种砂轮轴倾斜角度测量方法 |
| CN106563980A (zh) * | 2015-10-12 | 2017-04-19 | 株式会社迪思科 | 磨削方法 |
| CN106563980B (zh) * | 2015-10-12 | 2020-04-10 | 株式会社迪思科 | 磨削方法 |
| CN109759915A (zh) * | 2017-11-08 | 2019-05-17 | 株式会社迪思科 | 磨削装置 |
| CN112605734A (zh) * | 2019-10-03 | 2021-04-06 | 株式会社迪思科 | 基板的磨削方法 |
| CN111805328A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-23 | 清华大学 | 用于晶圆磨削的可倾斜的主轴组件 |
| CN114843208A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-08-02 | 江苏邑文微电子科技有限公司 | 一种驱动机构及半导体设备 |
| CN114843208B (zh) * | 2022-01-18 | 2024-03-26 | 江苏邑文微电子科技有限公司 | 一种驱动机构及半导体设备 |
| CN114777689A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-07-22 | 广东省科学院智能制造研究所 | 摆动式回转轴定位精度检测工装 |
| CN114777689B (zh) * | 2022-04-27 | 2024-03-12 | 广东省科学院智能制造研究所 | 摆动式回转轴定位精度检测工装 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090408 |