CN102085639A - 晶片的加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶片的加工装置，能够与粗磨削工序和精磨削工序同步地得到表面精度与晶片的种类对应的研磨面。晶片的加工装置具备：转动工作台，其配设成能够旋转，并且能够沿晶片搬入搬出区域、粗磨削区域、精磨削区域和研磨区域适当旋转；四个卡盘工作台，它们配设于转动工作台并具有保持面；晶片搬入搬出构件，其将晶片相对于卡盘工作台进行搬入搬出；粗磨削构件，其对片实施粗磨削加工；精磨削构件，其对晶片实施精磨削加工；第一研磨构件，其对在定位于研磨区域的卡盘工作台上保持的晶片实施第一研磨加工，该晶片的加工装置具有第二研磨构件，其对在定位于晶片搬入搬出区域的卡盘工作台上保持的、实施过第一研磨加工的晶片实施第二研磨加工。
Description
技术领域
本发明涉及晶片的加工装置，该晶片的加工装置磨削半导体晶片等晶片的背面使晶片形成为预定的厚度，并且能够将磨削后的晶片的背面精加工至预期的表面精度。
背景技术
在半导体器件制造工序中，在大致圆板形状的半导体晶片的表面利用呈格子状地排列的被称为间隔道的分割预定线划分出多个矩形区域，在所述矩形区域中分别形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(large scale integration：大规模集成电路)等器件。通过将像这样形成有多个器件的半导体晶片沿间隔道分割，从而形成一个一个的器件。为了实现器件的小型化和轻量化，通常，在将半导体晶片沿间隔道切断而分割为一个一个器件之前，先将半导体晶片的背面磨削以形成为预定的厚度。
如上所述，为了实现分割为一个一个的芯片的小型化和轻量化，通常，在将晶片沿间隔道切断而分割为一个一个的芯片之前，先将晶片的背面磨削以便形成为预定的厚度。晶片的背面的磨削通常是使磨削工具高速旋转同时按压于晶片的背面来完成的，其中所述磨削工序通过用类似于树脂结合剂的适当的结合剂将金刚石磨粒固定粘接起来而形成。以这种磨削方式对晶片的背面进行磨削的话，在晶片的背面会产生微观裂纹等加工畸变，并由此使分割为一个一个的芯片的抗弯强度显著降低。作为除去该产生于磨削后的晶片的背面的加工畸变的对策，采用了使用含有硝酸和氢氟酸的蚀刻液对磨削后的晶片的背面进行化学蚀刻的湿蚀刻法和使用蚀刻气体的干蚀刻法。此外，还应用了对磨削后的晶片的背面使用浮悬磨粒进行抛光的抛光法。然而，在为了对由磨削装置磨削后的晶片进行蚀刻或抛光而将晶片从磨削装置搬送到蚀刻装置或者抛光装置时，存在着晶片破损的问题。
为了消除上述问题，在下述专利文献1中公开了具有如下构件的晶片的加工装置：保持构件，其保持晶片；粗磨削构件，其对保持于该保持构件的晶片进行粗磨削；精磨削构件，其对由该粗磨削构件粗磨削后的晶片进行精磨削；以及研磨构件，其对由该精磨削构件精磨削后的晶片进行研磨。
专利文献1：日本特开2005-153090号公报
然而，为了实施在晶片的背面形成子器件(サブデバィス)的技术，需要提高晶片的背面的表面精度。例如，在晶片的背面形成子器件的技术中，在对晶片的背面照射特定波长的光并对反射的光的散射光的低频成分进行计数从而测定表面精度的测定方法中，要求0.1ppm以下的精度。若采用用于得到这种精度极高的被加工面的研磨工具的话，需要较长的研磨时间，并且，难以使粗磨削工序、精磨削工序和研磨工序同步。
此外，在DRAM(Dynamic Random Access Memory：动态随机存取存储器)、闪速存储器(flash memory)等具有数据保存功能的器件中，如果研磨晶片的背面来除去磨削畸变的话，则吸杂效果丧失，保持于晶片的背面侧的铜离子等金属离子在半导体层内浮动，存在着数据保存功能显著降低的问题。
发明内容
本发明正是鉴于上述事实而作出的，其主要的技术课题在于提供一种晶片的加工装置，能够与粗磨削工序以及精磨削工序同步地得到表面精度与晶片的种类对应的研磨面。
为了解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供一种晶片的加工装置，其具备：转动工作台，所述转动工作台被配设成能够旋转，并且沿晶片搬入搬出区域、粗磨削区域、精磨削区域和研磨区域适当旋转；四个卡盘工作台，所述四个卡盘工作台以相等角度配设于该转动工作台，并且所述四个卡盘工作台具有保持晶片的保持面；晶片搬入搬出构件，所述晶片搬入搬出构件相对于定位在所述晶片搬入搬出区域的卡盘工作台对晶片进行搬入和搬出；粗磨削构件，所述粗磨削构件对保持在卡盘工作台上的晶片实施粗磨削加工，其中该卡盘工作台定位于所述粗磨削区域；精磨削构件，所述精磨削构件对保持在卡盘工作台上的晶片实施精磨削加工，其中该卡盘工作台定位于所述精磨削区域；以及第一研磨构件，所述第一研磨构件对保持在卡盘工作台上的晶片实施第一研磨加工，其中该卡盘工作台定位于所述研磨区域，所述晶片的加工装置的特征在于，该晶片的加工装置具有第二研磨构件，所述第二研磨构件对保持在卡盘工作台上并实施过所述第一研磨加工的晶片实施第二研磨加工，其中该卡盘工作台定位于所述晶片搬入搬出区域。
上述第二研磨构件具有：第二研磨工具，所述第二研磨工具具有第二研磨垫；安装座，其用于装配所述第二研磨工具，并且使所述第二研磨工具能够装卸；主轴单元，所述主轴单元使所述安装座旋转；主轴单元支撑部件，所述主轴单元支撑部件支撑所述主轴单元并使该主轴单元能够在相对于所述卡盘工作台的保持面垂直的方向移动；支撑基座，所述支撑基座支撑所述主轴单元支撑部件并使该主轴单元支撑部件能够在相对于卡盘工作台的保持面平行的方向移动；研磨进给构件，所述研磨进给构件使所述主轴单元在相对于卡盘工作台的保持面垂直的方向移动；以及进退构件，所述进退构件使主轴单元支撑部件在相对于所述卡盘工作台的保持面平行的方向移动，并且将装配于主轴单元的第二研磨工具定位到研磨位置和从该研磨位置退开的待机位置，所述研磨位置是定位于搬入搬出区域的卡盘工作台的上方位置。
在本发明中，具有对晶片实施第二研磨加工的第二研磨构件，其中所述晶片保持在定位于上述晶片搬入搬出区域的卡盘工作台上，并且利用第一研磨构件实施过第一研磨加工，因此对于利用第一研磨构件实施第一研磨加工从而除去了研磨畸变的晶片，能够在使粗磨削工序与精磨削工序及第一研磨工序同步的同时利用第二研磨构件实施精加工至预期的表面精度的第二研磨加工。
即，通过构成为利用上述第二研磨构件来实施精度比上述第一研磨构件要高的研磨加工，能够将形成子器件的晶片的背面加工为高精度的镜面。
此外，通过构成为利用上述第二研磨构件实施表面粗糙度比上述第一研磨构件要粗的研磨加工，能够将形成了DRAM、闪速存储器等具有数据保存功能的器件的晶片的背面加工至可得到吸杂效果的表面粗糙度。
附图说明
图1是按照本发明构成的晶片的加工装置的立体图。
图2是装备于图1所示的晶片的加工装置的第一研磨构件的立体图。
图3是利用图2所示的第一研磨构件实施的第一研磨加工的说明图。
图4是装备于图1所示的晶片的加工装置的第二研磨构件的立体图。
图5是利用图4所示的第二研磨构件实施的第二研磨加工的说明图。
图6是作为被加工物的半导体晶片的立体图。
图7是示出在图6所示的半导体晶片的表面贴附有保护部件的状态的立体图。
标号说明
2：装置壳体；3：转动工作台；4a、4b、4c、4d：卡盘工作台；5：粗磨削单元；50：精磨削单元；51：单元壳体；52：粗磨削轮；520：精加工用的磨削轮；53：伺服马达；56：磨削进给构件；6：第一研磨构件；61：第一研磨工具；611：第一研磨垫；62：安装座；63：主轴单元；64：主轴单元支撑部件；65：支撑基座；66：第一研磨进给构件；67：第二研磨进给构件；7：第二研磨构件；71：第二研磨工具；711：第二研磨垫；72：安装座；73：主轴单元；74：主轴单元支撑部件；75：支撑基座；76：研磨进给构件；77：进退构件；8：第一盒；9：第二盒；11：中心对准构件；12：旋转清洗构件；13：晶片搬送构件；14：晶片搬入搬出构件。
具体实施方式
下面，对按照本发明构成的晶片的加工装置的优选实施方式参照附图详细进行说明。
图1示出了按照本发明构成的晶片的加工装置的立体图。
图1所示的晶片的加工装置具有整体以标号2表示的装置壳体。该装置壳体2具有：细长地延伸的长方体形状的主体部21；以及直立壁22，其设于该主体部21的后端部(图1中的右上部)并向上方延伸。如此形成的装置壳体2具备将后述作为被加工物的晶片搬入搬出的搬入搬出区域2a、粗磨削区域2b、精磨削区域2c以及研磨区域2d。
在上述装置壳体2的主体部21以能够旋转的方式配设有转动工作台3。该转动工作台3形成为直径比较大的圆盘状，并且通过未图示的旋转驱动机构在箭头A所示的方向沿上述搬入搬出区域2a、粗磨削区域2b、精磨削区域2c和研磨区域2d适当旋转。在该转动工作台3配设有四个卡盘工作台4a、4b、4c、4d。所述四个卡盘工作台4a、4b、4c、4d在图示的实施方式中分别以90度的等角度相位角配设。所述卡盘工作台4a、4b、4c、4d分别具有圆盘状的基座和配设于该基座的上表面并由多孔陶瓷(ポ一タスセラミック)材料构成的吸附保持卡盘，并且通过使未图示的吸引构件工作来对载置于吸附保持卡盘的上表面(保持面)上的被加工物进行吸引保持。如此构成的卡盘工作台4a、4b、4c、4d分别通过未图示的旋转驱动机构而旋转。另外，在上述转动工作台3的上表面配设有分隔板31、31，该分隔板31、31将配设有上述四个卡盘工作台4a、4b、4c、4d的区域分隔开。所述分隔板31、31的高度形成得比卡盘工作台4a、4b、4c、4d的高度要高。
在上述粗磨削区域2b配设有作为粗磨削构件的粗磨削单元5。粗磨削单元5具有：单元壳体51；粗磨削轮52，其能够自如旋转地装配于该单元壳体51的下端；伺服马达53，其装配于该单元壳体51的上端，用于使粗磨削轮52向预定的方向旋转；以及移动基座54，单元壳体51装配于该移动基座54。在移动基座54设有被引导轨道55、55，通过使所述被引导轨道55、55以能够移动的方式与设于上述直立壁22的引导轨道22a、22a配合，粗磨削单元5被支撑成能够在上下方向即与卡盘工作台4a、4b、4c、4d的保持面垂直的方向移动。图示的实施方式中的粗磨削单元5具有使上述移动基座54沿引导轨道22a、22a移动的磨削进给构件56。磨削进给构件56具有：外螺纹杆57，其与设于上述直立壁22的引导轨道22a、22a平行地沿上下方向配设，并且被支撑成能够旋转；脉冲马达58，其用于驱动该外螺纹杆57旋转；以及未图示的内螺纹块，其装配于上述移动基座54并与外螺纹杆57螺合，通过利用脉冲马达58驱动外螺纹杆57正转和反转，从而使粗磨削单元5沿上下方向移动。
在上述精磨削区域2c配设有作为精磨削构件的精磨削单元50。除了精加工用的磨削轮520与上述粗磨削单元5的粗磨削轮52不同之外，精磨削单元50与粗磨削单元5是实际上相同的结构，因此对与粗磨削单元5的构成部件相同的部件标以相同标号，并省略其说明。
在上述研磨区域2d配设有第一研磨构件6(在图1中以双点划线示出了一部分的轮廓)。对该第一研磨构件6参照图2进行说明。图2所示的第一研磨构件6具有：第一研磨工具61，其具有第一研磨垫611；安装座62，其用于装配所述第一研磨工具61，并且使所述第一研磨工具61能够装卸；主轴单元63，其使所述安装座62旋转；主轴单元支撑部件64，其将所述主轴单元63支撑成能够在与上述卡盘工作台4a、4b、4c、4d的保持面垂直的Z轴方向移动；支撑基座65，其将主轴单元支撑部件64支撑成能够在与卡盘工作台的保持面平行的Y轴方向移动；第一研磨进给构件66，其使主轴单元63在与卡盘工作台的保持面垂直的方向(Z轴方向)移动；以及第二研磨进给构件67，其使主轴单元支撑部件64在与卡盘工作台的保持面平行的方向(Y轴方向)移动。上述第一研磨垫611在图示的实施方式中采用使磨粒分散于毛毡并以适当的结合剂进行固定而形成的毛毡磨具。上述主轴单元63具有用于驱动上述安装座62旋转的伺服马达631。
上述主轴单元支撑部件64在一个侧面(与主轴单元63对置的面)设有沿Z轴方向延伸的一对引导轨道641、641，通过使在主轴单元63的单元壳体630设置的被引导槽632、632与所述一对引导轨道641、641配合，上述主轴单元支撑部件64将主轴单元63支撑成能够在Z轴方向移动。这样主轴单元63以能够在Z轴方向移动的方式支撑于主轴单元支撑部件64，该主轴单元63通过第一研磨进给构件66沿一对引导轨道641、641在Z轴方向移动。第一研磨进给构件66具有脉冲马达661、由配设于上述一对引导轨道641、641之间的脉冲马达661驱动旋转的外螺纹杆(未图示)、以及装配于主轴单元63并与外螺纹杆螺合的未图示的内螺纹块，通过利用脉冲马达661驱动未图示的外螺纹杆正转和反转，从而使主轴单元63在Z轴方向移动。
上述支撑基座65沿Y轴方向配设于研磨区域2d。该支撑基座65在一侧面(与主轴单元支撑部件64对置的面)设有沿Y轴方向延伸的一对引导槽651、651，通过将设于主轴单元支撑部件64的被引导槽642、642与该一对引导槽651、651配合，该支撑基座65将主轴单元支撑部件64支撑成能够沿Y轴方向移动。这样主轴单元支撑部件64以能够沿Y方向移动的方式支撑于支撑基座65，该主轴单元支撑部件64能够通过第二研磨进给构件67沿一对引导轨道651、651在Y轴方向移动。第二研磨进给构件67具有脉冲马达671、由配设于上述一对引导轨道651、651之间的脉冲马达671驱动旋转的外螺纹杆(未图示)、以及装配于主轴单元支撑部件64并与外螺纹杆螺合的未图示的内螺纹块，通过利用脉冲马达671驱动未图示的外螺纹杆正转和反转，从而使主轴单元支撑部件64在Y轴方向移动。
如上所述地构成的第一研磨构件6如图3所示地使研磨工具61旋转，并且使卡盘工作台4(a、b、c、d)旋转，并且一边将第一研磨垫611按压至保持在卡盘工作台4(a、b、c、d)上的被加工物W，一边在箭头Y所示的方向从被加工物W的周缘部越过中心地进行移动，从而进行干式研磨加工。
回到图1继续进行说明，图示的实施方式中的晶片的加工装置具有第二研磨构件7，第二研磨构件7对晶片实施第二研磨加工，其中所述晶片保持在定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台上，并且已被上述第一研磨构件6实施过第一研磨加工。对该第二研磨构件7参照图4进行说明。图4所示的第二研磨构件7具有：第二研磨工具71，其具有第二研磨垫711；安装座72，其用于装配所述第二研磨工具71，并且使所述第二研磨工具71能够装卸；主轴单元73，其使所述安装座72旋转；主轴单元支撑部件74，其将所述主轴单元73支撑成能够在与上述卡盘工作台4a、4b、4c、4d的保持面垂直的Z轴方向移动；支撑基座75，其将主轴单元支撑部件74支撑成能够在与卡盘工作台的保持面平行的X轴方向移动；研磨进给构件76，其使主轴单元73在与卡盘工作台的保持面垂直的方向(Z轴方向)移动；以及进退构件77，其使主轴单元支撑部件74在X轴方向移动。
关于上述第二研磨工具71的第二研磨垫711，其在图示的实施方式中与上述第一研磨工具61的第一研磨垫611一样，采用使磨粒分散于毛毡并以适当的结合剂进行固定而成的毛毡磨具。另外，第二研磨垫711在图示的实施方式中采用了这样的研磨垫：分散在第二研磨垫711中的磨粒的粒径比分散于第一研磨垫611中的磨粒的粒径要小。上述主轴单元73具有用于驱动上述安装座72旋转的伺服马达731。
上述主轴单元支撑部件74在一侧面(与主轴单元73对置的面)设有沿Z轴方向延伸的一对引导轨道741、741，通过使设于主轴单元73的单元壳体730的被引导槽732、732与所述一对引导轨道741、741配合，上述主轴单元支撑部件74将主轴单元73支撑成能够在Z轴方向移动。这样，主轴单元73以能够沿Z轴方向移动的方式被支撑于主轴单元支撑部件74，该主轴单元73利用研磨进给构件76使沿一对引导轨道741、741在Z轴方向移动。研磨进给构件76具有：脉冲马达761；通过配设于上述一对引导轨道741、741之间的脉冲马达761驱动旋转的外螺纹杆(未图示)；以及装配于主轴单元73并与外螺纹杆螺合的未图示的内螺纹块，通过利用脉冲马达761驱动未图示的外螺纹杆正转和反转，从而使主轴单元73在Z轴方向移动。
上述支撑基座75朝向上述转动工作台3的中心沿X轴方向配设于搬入搬出区域2a与研磨区域2d的边界部。该支撑基座75在一侧面(与主轴单元支撑部件74对置的面)设有沿X轴方向延伸的一对引导轨道751、751，通过将设于主轴单元支撑部件74的被引导槽742、742与该一对引导轨道751、751配合，支撑基座75将主轴单元支撑部件74支撑成能够在X轴方向移动。这样，主轴单元支撑部件74以能够在X方向移动的方式被支撑于支撑基座75，该主轴单元支撑部件74利用进退构件77沿一对引导轨道751、751在X轴方向移动。进退构件77具有：脉冲马达771；和由配设于上述一对引导轨道751、751之间的脉冲马达771驱动旋转的外螺纹杆772，该外螺纹杆772与形成在主轴单元支撑部件74的内螺纹743螺合。因此，通过使脉冲马达771工作而驱动外螺纹杆772正转和反转，从而使主轴单元支撑部件74在X轴方向移动。如此构成的进退构件77将装配于主轴单元73的第二研磨工具71定位在研磨位置和从该研磨位置退开的待机位置，所述研磨位置是位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台的上方位置。由此，通过使装配于主轴单元73的第二研磨工具71定位于待机位置，不会影响到晶片相对于定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台的搬入搬出。
如上所述地构成的第二研磨构件7如图5所示地使研磨工具71旋转，并且使卡盘工作台4(a、b、c、d)旋转，并且对第二研磨垫711在超过保持在卡盘工作台4(a、b、c、d)上的被加工物W的中心的状态下进行按压，由此来进行干式研磨加工。
回到图1继续进行说明，图示的实施方式中的加工装置在装置壳体2的主体部21的前端部(图1中的左下端部)设有第一盒载置部8a和第二盒载置部9a。在第一盒载置部8a载置有收纳加工前的晶片的第一盒8，在第二盒载置部9a载置有用于收纳加工后的晶片的第二盒9。此外，在装置壳体2的主体部21的中间部设有临时放置区域11a，在该临时放置区域11a配设有中心对准构件11，该中心对准构件11进行从上述第一盒8搬出的加工前的晶片的中心位置对准。在临时放置区域11a的前方(图1中的左下方)设有清洗区域12a，在该清洗区域12a配设有清洗加工后的晶片的旋转清洗构件12。
在上述第一盒载置部8a和第二盒载置部9a的后方配设有晶片搬送构件13。该晶片搬送构件13由装配有手部131的现有公知的多轴关节机器人132和使该多轴关节机器人132在装置壳体2的宽度方向移动的移动构件133构成。上述移动构件133由以下部件构成：引导杆133b，其安装于支撑柱133a、133a，所述支撑柱133a、133a在宽度方向隔开间隔地立起设置于装置壳体2的主体部21；移动块133c，其以能够移动的方式装配于该引导杆133b；螺纹杆133d，其与引导杆133b平行地配设，并且与形成于移动块133c的螺纹孔螺合；以及能够正转和反转的脉冲马达133e，其驱动该螺纹杆133d旋转，并且，上述多轴关节机器人132装配于移动块133c。如此构成的移动构件133通过正转或反转驱动脉冲马达133e使螺纹杆133d旋转，从而使移动块133c即多轴关节机器人132沿引导杆133b移动。关于如上所述地构成的晶片搬送构件13，通过使移动构件133和多轴关节机器人132工作，来将收纳于上述第一盒8的预定位置的磨削加工前的晶片搬出并搬送至中心对准构件11，并且将利用上述旋转清洗构件12进行了清洗和干燥的磨削加工后的晶片搬入上述第二盒9的预定位置。
图示的实施方式中的加工装置具有晶片搬入搬出构件14，该晶片搬入搬出构件14将被搬送至上述中心对准构件11并经过中心对准的、加工前的晶片，搬送至定位于上述搬入搬出区域2a的卡盘工作台4(a、b、c、d)，并且将在定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台4(a、b、c、d)上保持的、加工后的晶片搬出并搬送至上述旋转清洗构件12。晶片搬入搬出构件14被固定在安装于装置壳体2的支撑柱15、15，并且被装配成能够沿引导轨道16移动，该引导轨道16沿装置壳体2的前后方向(长边方向)延伸。晶片搬入搬出构件14由以下部件构成：吸附垫141；引导轨道142，其将所述吸附垫141支撑成能够在箭头Y所示方向移动；支撑杆143，其在下端支撑所述引导轨道142；以及移动块144，其与所述支撑杆143的上端连结并且装配于上述引导轨道16，并且该移动块144在箭头X所示方向移动。如此构成的晶片搬入搬出构件14利用未图示的移动构件使移动块144沿引导轨道16如箭头X所示地适当移动，利用未图示的移动构件使吸附垫141如箭头Y所示地沿引导轨道142在与引导轨道16正交的方向适当移动，并且利用未图示的移动构件使支撑杆143如箭头Z所示地在上下方向适当移动。
图示的实施方式中的磨削装置如上所述地构成，在下文中对其作用进行说明。
在图6中示出了作为利用本发明的晶片的加工方法进行加工的被加工物的半导体晶片。图6所示的半导体晶片10例如由厚度为700μm的硅晶片构成，在半导体晶片10的表面10a呈格子状地排列有多个间隔道101，并且在由所述多个间隔道101划分出的多个区域形成有IC、LSI等器件102。在对如此形成的加工前的半导体晶片10的背面10b进行磨削而形成为预定的厚度(例如，100μm)时，为了保护形成于半导体晶片10的表面10a的器件102，如图7的(a)和(b)所示地在半导体晶片10的表面10a贴附由聚氯乙烯等构成的保护带T(保护带贴附工序)。这样在表面10a贴附有保护带T的半导体晶片10以作为被加工面的背面10b朝上侧的方式收纳于第一盒8。而且，将收纳有加工前的晶片10的第一盒8载置于第一盒载置部8a，并且将用于收纳加工后的晶片的空的第二盒9载置于第二盒载置部9a。
如上所述，将收纳有加工前的半导体晶片10的第一盒8载置于第一盒载置部8a，并且将用于收纳加工后的晶片的空的第二盒9载置于第二盒载置部9a，在接通磨削开始开关(未图示)时，晶片搬送构件13工作，利用手部131来对收纳在载置于第一盒载置部8a的第一盒8的预定位置的加工前的半导体晶片10进行保持，并从第一盒8进行搬出并搬送至中心对准构件11。接着，中心对准构件11对搬送来的加工前的半导体晶片10进行中心对准。接下来，晶片搬入搬出构件14工作，利用吸附垫141对由中心对准构件11进行了中心对准后的加工前的半导体晶片10的背面10b进行吸引保持，并且搬送至定位于上述搬入搬出区域2a的卡盘工作台4a上。另外，在加工开始时，转动工作台3定位于图1所示的原点位置，配设于转动工作台3的卡盘工作台4a定位于搬入搬出区域2a，卡盘工作台4b定位于粗磨削区域2b，卡盘工作台4c定位于精磨削区域2c，卡盘工作台4d定位于研磨区域2d。关于如上所述地被搬送至定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台4a上的半导体晶片10，贴附于其表面10a的保护带T侧被载置于卡盘工作台4a上，作为被加工面的背面10b位于上侧。此时，第二磨削构件7的主轴单元73定位于图1所示的待机位置，不会对加工前的晶片10的搬入产生妨碍。这样，通过未图示的吸引构件工作，被载置在定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台4a上的加工前的半导体晶片10被吸引保持于卡盘工作台4a上。
在将加工前的半导体晶片10吸引保持于定位在搬入搬出区域2a的卡盘工作台4a后，使转动工作台3向图1中的箭头A所示的方向转动90度。其结果是，吸引保持有加工前的半导体晶片10的卡盘工作台4a定位于粗磨削区域2b，卡盘工作台4b定位于精磨削区域2c，卡盘工作台4c定位于研磨区域2d，卡盘工作台4d定位于搬入搬出区域2a。在这样将卡盘工作台4a、4b、4c、4d定位于各个区域后，利用粗磨削单元5对定位于粗磨削区域2b的卡盘工作台4a上保持的半导体晶片10实施粗磨削加工(粗磨削工序)。此时，卡盘工作台4a向预定方向以预定的旋转速度旋转。另外，在此期间，加工前的半导体晶片10被搬送至定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台4d，并将加工前的半导体晶片10吸引保持于卡盘工作台4d。
接下来，使上述转动工作台3向图1中的箭头A所示的方向再转动90度(因而，转动工作台3相对于图1所示的原点位置转动180度)。其结果是，对在粗磨削区域2b中实施了粗磨削加工的半导体晶片10进行保持的卡盘工作台4a定位于精磨削区域2c，并且在搬入搬出区域2a吸引保持加工前的半导体晶片10的卡盘工作台4d定位于粗磨削区域2b。并且，卡盘工作台4b定位于研磨区域2d，卡盘工作台4c定位于搬入搬出区域2a。在该状态下，利用精磨削单元50对半导体晶片10实施精磨削加工，其中所述半导体晶片10保持在定位于精磨削区域2c的卡盘工作台4a上，并且进行过粗磨削加工(精磨削工序)，并且利用粗磨削单元5对定位于粗磨削区域2b的卡盘工作台4d所保持的晶片实施粗磨削加工。此时，卡盘工作台4a和卡盘工作台4d向预定方向以预定的旋转速度旋转。这样，通过实施粗磨削加工和精磨削加工，半导体晶片10形成为预定的厚度。另外，在此期间，将加工前的半导体晶片10搬送至定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台4c，并将加工前的半导体晶片10吸引保持于卡盘工作台4c上。
接下来，使上述转动工作台3向图1中的箭头A所示的方向进一步转动90度(因而，转动工作台3相对于图1所示的原点位置转动270度)。其结果是，对在精磨削区域2c中经过精磨削加工的半导体晶片10进行保持的卡盘工作台4a定位于研磨区域2d，对在粗磨削区域2b中经过粗磨削加工的半导体晶片10进行保持的卡盘工作台4d定位于精磨削区域2c，并且在搬入搬出区域2a吸引保持加工前的半导体晶片10的卡盘工作台4c定位于粗磨削区域2b。并且，卡盘工作台4b定位于搬入搬出区域2a。利用第一研磨构件6对半导体晶片10实施第一研磨加工，其中所述半导体晶片10保持在定位于研磨区域2d的卡盘工作台4a上，并且经过了精磨削加工。其结果是，除去了半导体晶片10的作为被加工面的背面10b中因上述粗磨削加工和精磨削加工而产生的磨削畸变。并且，利用精磨削单元50对半导体晶片10实施精磨削加工，这里的半导体晶片10是如上所述地使转动工作台3转动而定位于精磨削区域2c的卡盘工作台4d所保持的半导体晶片10，其经过了粗磨削加工，并且利用粗磨削单元5对定位于粗磨削区域2b的卡盘工作台4c所保持的半导体晶片10实施粗磨削加工。
接下来，使上述转动工作台3向图1中的箭头A所示的方向再转动90度(因而，转动工作台3相对于图1所示的原点位置转动360度)。其结果是，对在研磨区域2d中实施了第一研磨加工而除去了磨削畸变的半导体晶片10进行保持的卡盘工作台4a被定位于搬入搬出区域2a，对在精磨削区域2c中经过了精磨削加工的半导体晶片10进行保持的卡盘工作台4d定位于研磨区域2d，对在粗磨削区域2b中经过了粗磨削加工的半导体晶片10进行保持的卡盘工作台4c被定位于精磨削区域2c，并且在搬入搬出区域2a吸引保持加工前的半导体晶片10的卡盘工作台4b定位于粗磨削区域2b。利用第二研磨构件7对半导体晶片10实施第二研磨加工，其中半导体晶片10保持在定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台4a上，并且被实施了第一研磨加工从而除去了磨削畸变。即，使第二研磨构件7的进退构件77工作，将装配于主轴单元73的第二研磨工具71移动至研磨位置，其中该研磨位置是定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台4a的上方位置，如图5所示地对保持于卡盘工作台4a并且实施了第一研磨加工从而除去了磨削畸变的半导体晶片10实施第二研磨加工。由于实施该第二研磨加工的第二研磨构件7的第二研磨垫711在图示的实施方式中采用了这样的研磨垫：分散于第二研磨垫711中的磨粒的粒径比分散于上述第一研磨构件的第一研磨垫611中的磨粒的粒径要小，因此，能够以更高精度研磨半导体晶片10的作为被加工面的背面10b。这样，对于经过粗磨削加工和精磨削加工而形成为预定的厚度的半导体晶片10的背面，由于利用第一研磨构件6和第二研磨构件7除去了磨削畸变并且精加工成预定的表面精度，因此能够使由第一研磨构件6和第二研磨构件7进行的第一研磨加工和第二研磨加工与粗磨削加工和精磨削加工同步地实施。
另外，在加工被加工物为形成有DRAM、闪速存储器等具有数据保存功能的器件的晶片的情况下，若在晶片的背面实施上述第一研磨加工以除去磨削畸变，则会存在失去吸杂效果的问题，因此，对这样的晶片在上述第二研磨工序中精加工至产生适当的研磨畸变的表面粗糙度。为此，第二研磨构件7的第二研磨垫711采用这样的研磨垫：分散在第二研磨垫711中的磨粒的粒径比分散于上述第一研磨构件的第一研磨垫611的磨粒的粒径要大。另外，在图示的实施方式中，对第一研磨构件和第二研磨构件7均以干式研磨的例子进行了表示，然而在使用一边供给料浆一边研磨的形态的研磨构件的时候，可以通过选择料浆来改变第一研磨构件和第二研磨构件7的研磨精度。
此外，在如上所述地使转动工作台3定位于从图1所示的原点位置转动360度后的位置的状态下，利用第一研磨构件6对定位于研磨区域2d的卡盘工作台4d所保持的经过了精磨削加工的半导体晶片10实施第一研磨加工，利用精磨削单元50对定位于精磨削区域2c的卡盘工作台4c所保持的经过了粗磨削加工的半导体晶片10实施精磨削加工，并且利用粗磨削单元5对定位于粗磨削区域2b的卡盘工作台4b所保持的半导体晶片10实施粗磨削加工。
如上所述，在利用第二研磨构件7对最初定位于搬入搬出区域2a的卡盘工作台4a所保持的半导体晶片10实施第二研磨加工后，使进退构件77工作，使主轴单元73定位于图1所示的待机位置。接着，解除卡盘工作台4a对半导体晶片10的吸附保持。接下来，使上述晶片搬入搬出构件14工作，利用吸附垫141吸引保持卡盘工作台4a上的加工后的晶片10的背面10b，并搬送至旋转清洗构件12。此时，第二研磨构件7的主轴单元73如上所述地定位于图1所示的待机位置，因此不会对加工后的晶片10的搬出产生妨碍。被搬送到旋转清洗构件12的加工后的半导体晶片10在此被清洗并旋转干燥。如此被清洗和干燥后的加工后的半导体晶片10由晶片搬送构件13搬入到第二盒9的预定位置。
Claims (2)
1.一种晶片的加工装置，该晶片的加工装置具备：
转动工作台，所述转动工作台配设成能够旋转，并且沿晶片搬入搬出区域、粗磨削区域、精磨削区域和研磨区域适当旋转；
四个卡盘工作台，所述四个卡盘工作台隔开相等角度配设于该转动工作台，并且所述四个卡盘工作台具有保持晶片的保持面；
晶片搬入搬出构件，所述晶片搬入搬出构件相对于定位在所述晶片搬入搬出区域的卡盘工作台对晶片进行搬入和搬出；
粗磨削构件，所述粗磨削构件对保持在卡盘工作台上的晶片实施粗磨削加工，其中该卡盘工作台定位于所述粗磨削区域；
精磨削构件，所述精磨削构件对保持在卡盘工作台上的晶片实施精磨削加工，其中该卡盘工作台定位于所述精磨削区域；以及
第一研磨构件，所述第一研磨构件对保持在卡盘工作台上的晶片实施第一研磨加工，其中该卡盘工作台定位于所述研磨区域，
所述晶片的加工装置的特征在于，
该晶片的加工装置具有第二研磨构件，所述第二研磨构件对保持在卡盘工作台上并实施过所述第一研磨加工的晶片实施第二研磨加工，其中该卡盘工作台定位于所述晶片搬入搬出区域。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工装置，其特征在于，
所述第二研磨构件具有：第二研磨工具，所述第二研磨工具具有第二研磨垫；安装座，其用于装配所述第二研磨工具，并且使所述第二研磨工具能够装卸；主轴单元，所述主轴单元使所述安装座旋转；主轴单元支撑部件，所述主轴单元支撑部件支撑所述主轴单元并使该主轴单元能够在相对于所述卡盘工作台的保持面垂直的方向移动；支撑基座，所述支撑基座支撑所述主轴单元支撑部件，并使该主轴单元支撑部件能够在相对于卡盘工作台的保持面平行的方向移动；研磨进给构件，所述研磨进给构件使主轴单元在相对于卡盘工作台的保持面垂直的方向移动；以及进退构件，所述进退构件使所述主轴单元支撑部件在相对于所述卡盘工作台的保持面平行的方向移动，并且将装配于所述主轴单元的所述第二研磨工具定位到研磨位置和从该研磨位置退开的待机位置，所述研磨位置是定位于搬入搬出区域的所述卡盘工作台的上方位置。
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