CN102615585A

CN102615585A - 磨削装置

Info

Publication number: CN102615585A
Application number: CN2011104414267A
Authority: CN
Inventors: 吉田真司
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2031-12-26
Also published as: TW201236811A; JP5654365B2; JP2012152858A; TWI530358B; CN102615585B

Abstract

本发明的课题是高精度地进行磨削，以使嵌入在其它部件中的预定部件露出。作为解决手段，磨削装置具有：形成有保持工件的保持面的保持构件；对该保持构件所保持的工件进行磨削加工的加工构件；控制该加工构件的动作的控制构件，所述工件由反射率为第一反射率的第一部件和覆盖该第一部件的反射率为第二反射率的第二部件构成，该控制构件具有检测部，其对磨削中的所述工件的被磨削面照射检测光，接收来自被磨削面的反射光，并且当根据该检测部检测出的受光量判断为被该第二部件覆盖的该第一部件露出时，停止所述工件的磨削。

Description

磨削装置

技术领域

本发明涉及对半导体晶片等工件进行磨削加工的磨削装置。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，为了得到半导体器件所期望的厚度，在作为多个半导体器件的集合体的工件的阶段中，对其背面进行磨削、研磨而进行减薄。另外，随着如今的半导体器件的显著薄型化，工件被加工地更薄。

通常，一边测量厚度一边进行工件的磨削或研磨。本申请的申请人提出了一种磨削装置，其在使测量用探头接触被加工面的同时准确地测量工件的厚度，并且磨削至所期望的厚度。(参照专利文献1)

专利文献1：日本特开2000-6018号公报

然而，根据上述的磨削装置，例如在磨削树脂而使嵌入在树脂中的Cu柱露出的情况等，使预定部件露出的情况下，该部件的嵌入高度未必固定，因此，即使将工件磨削为固定的厚度，也有时不能适当地使该部件露出。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而作成的，其目的是提供能够高精度地使预定部件露出的磨削装置。

为了解决上述课题，达成目的，本发明的磨削装置具有：形成有保持工件的保持面的保持构件；对该保持构件所保持的工件进行磨削加工的加工构件；控制该加工构件的动作的控制构件，其特征在于：所述工件由反射率为第一反射率的第一部件和覆盖该第一部件的反射率为第二反射率的第二部件构成；该控制构件具有控制部，其对磨削中的所述工件的被磨削面照射检测光，并且接收来自被磨削面的反射光；当根据该检测部检测出的受光量判断为被第二部件覆盖的该第一部件露出时，停止所述工件的磨削。

通过本发明的磨削装置，能够高精度地进行预定部件的露出。

附图说明

图1是示出本发明一个实施方式的磨削装置的结构的立体图。

图2是示出本发明一个实施方式的磨削装置的结构的侧视图。

图3是示出本发明一个实施方式的磨削装置的检测部的结构的示意图。

图4是示出本发明一个实施方式的工件W的结构的示意图。

图5是示出本发明一个实施方式的检测处理的流程的流程图。

图6是用于说明本发明一个实施方式的检测处理的图。

图7是用于说明本发明一个实施方式的检测处理的图。

图8是用于说明本发明一个实施方式的检测处理的图。

图9是示出本发明一个实施方式的工件W的变形例结构的示意图。

标号说明

1：磨削装置；6：磨削单元；41：卡盘工作台；70：检测部；W：工件；C：控制部

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明一个实施方式的磨削装置的结构及其动作进行说明。另外，该发明不限于此实施方式。

磨削装置的结构

首先，参照图1～3说明本发明一个实施方式的磨削装置的结构。图1是示出本发明一个实施方式的磨削装置的结构的立体图，图2是示出本发明一个实施方式的磨削装置的结构的侧视图。图3是示出本发明一个实施方式的磨削装置的检测部的结构的示意图。

如图1所示，本发明一个实施方式的磨削装置1具有直方体状的基台2。基台2的上表面的前侧设置有接受针对磨削装置1的各种指示的操作面板3。操作面板3的后侧设置有支撑卡盘工作台41的工作台支撑台4。工作台支撑台4的后侧设置有支柱部5。在支柱部5的前面，以能够在上下方向上移动的方式支撑了磨削单元6。在磨削单元1的附近设置有检测部70，其检测构成卡盘工作台41所保持的工件W的部件。控制部(控制构件)C统一控制这些各个结构部。

工件W由配置在基板上的2种部件构成，构成为第1部件嵌入在第2部件中。作为构成工件W的部件，没有特别的限定，例如可以例举作为第一部件为Cu，作为第二部件为模塑树脂等。关于基板也没有特别的限定，可以例举硅晶片，砷化镓晶片，碳化硅晶片等的半导体晶片，陶瓷基板、玻璃基板、蓝宝石基板等的无机材料基板等。

工作台支撑台4被设置为正方形，并且可旋转地支撑卡盘工作台41。工作台支撑台4与未图示的驱动机构连接，通过该驱动机构提供的驱动力，在基台2的上表面上形成的开口部2a内在前后方向上滑动移动。由此，卡盘工作台41在磨削位置和换装位置之间滑动移动，其中，在磨削位置处，工件W的露出面与磨削单元6相对，换装位置与该磨削位置离开而偏向前方侧，在换装位置处提供加工前的工件W，另一方面回收加工后的工件W。在工作台支撑台4的前后设置有防尘罩8，其防止工件W的磨削加工时产生的磨削砂轮的碎屑等进入到基台2内。防尘罩8安装在工作台支撑台4的前面及后面，并且被设置为可根据工作台支撑台4的移动位置而伸缩，构成为覆盖基台2的开口部2a。

卡盘工作台41构成本发明的保持构件，其形成为圆盘形状，在其上表面形成有保持在图中箭头A所示的方向上送入的工件W的保持面41a。在保持面41a的中央部通过多孔陶瓷材料形成了吸附面。卡盘工作台41与配置在基台2内的未图示的吸引源连接，在保持面41a的吸附面处吸收保持工件W。并且，卡盘工作台41与未图示的旋转驱动机构连接，通过该旋转驱动机构，在将工件W保持于保持面41a的状态下旋转。

支柱部5被设置为直方体状，并且在其前面，在卡盘工作台41的上方设置有移动磨削单元6的磨削单元移动机构51。磨削单元移动机构51具有Z轴工作台52，其通过滚珠丝杠式的移动机构在上下方向上相对于支柱部5移动。在Z轴工作台52上，通过安装在其前侧的支撑部53来支撑磨削单元6。

磨削单元6构成本发明的加工构件，并且具有装卸自如地安装在未图示的主轴下端的磨削砂轮61。该磨削砂轮61例如由通过金属粘接剂或树脂粘接剂等的结合剂固结了金刚石磨粒的金刚石砂轮构成。磨削单元6使磨削砂轮在与卡盘工作台41的旋转方向相同的方向上旋转，并且通过使磨削砂轮61与配置在磨削位置的工件W的表面抵接，对在工件W的表面露出的部件进行磨削加工。

检测部70具有竖立地设置在基台2的开口部2a的侧方侧的倒L字形状的臂部71，和设置在臂部71的末端的激光头部72。如图2所示，检测部70从激光头部72向工件W的表面照射激光，接收被工件W的表面反射的激光。

如图3所示，激光头部72具备包含壳体721，分离壁722，光源和镜头的照射系统723和与控制部C连接的传感器724，在壳体721和分离墙722所包围的空间中，从设置在壳体721下表面的排水口726向工件W的表面供给从设置在壳体721侧面的给水口725提供的水，同时照射系统723对工件w的表面照射激光，并且传感器724接收反射光。而且，控制部C根据反射光的受光量的变化检测在工件W的表面露出的部件。

对如上所构成的磨削装置1的各构成部的动作进行统一控制的控制部C由微计算机等构成，该微计算机内置有保持磨削装置1的动作所需的各种数据的存储器。根据该控制部C的控制，磨削装置1执行以下说明的检测处理。

检测处理

如图3所示，检测部70的激光头部72对随着卡盘工作台41旋转而旋转的工件W的被磨削面照射作为检测光的激光，同时接收反射光。根据工件W的结构，适当地变更距工件W(卡盘工作台41)的旋转轴L的距离并确定检测路径来进行这样的处理。

在此，参照图4以及图5，对本实施方式的检测处理进行说明。图4是例示作为本实施方式的检测对象的工件W的示意图，图5是示出检测处理的流程图。

如图4所示，工件W由配置在基板上的2种部件构成，构成为第一部件嵌入在第二部件中。例如作为第一部件的Cu片被配置在基板上，被作为第二部件的模塑树脂覆盖。

当磨削这样的工件W的第二部件而露出第一部件时，进行本实施方式的检测处理。例如，当旋转工件W(卡盘工作台41)同时以图4中的箭头所示的路径进行检测处理时，检测部70周期性地接收来自第一部件的反射光和来自第二部件的反射光。在此，因为第一部件的反射率与第二部件的反射率不同，因此反射光的强度周期性地变化。

另一方面，在第二部件的磨削不充分而第一部件没有露出的情况或者第一部件没有充分露出的情况下，即使以同样的路径进行检测处理，反射光的强度也不会变化。因此，可以在反射光的强度发生了变化时判断为第一部件充分露出。

图5所示的流程图从操作者对操作面板3进行操作以指示执行检测处理的时候开始，检测处理进入步骤S1的处理。

在步骤S1的处理中，控制部C控制检测部70的动作，对随着卡盘工作台41的旋转而旋转的工件W照射激光，同时接收反射光，在存储器中存储受光量。由此，结束步骤S1的处理，检测处理进入步骤S2的处理。

在步骤S2的处理中，控制部C确认在步骤S1中存储的受光量，判断变化有无。在没有变化的情况下(步骤S2，否)，判断为第一部件没有充分地露出(步骤S3)，继续进行工件W的磨削(步骤S4)，返回到步骤S1。另一方面，在有变化的情况下(步骤S2，是)，判断为第一部件的露出完成(步骤S5)，控制磨削单元6停止工件W的磨削(步骤S6)，结束一系列的检测处理。

在此，参照图6～图8对判断受光量有无变化的方法进行具体说明。图6～图8例示了对于图4的工件W，按照图4中箭头B所示的路径测量接收到的反射光的强度数据，并且计算数据的移动平均值的结果。图6是关于第二部件的磨削不充分，第一部件没有露出的工件W，图7是关于第二部件的磨削不充分，第一部件露出但不充分的工件W，图8是关于磨削第二部件而第一部件充分露出的工件W。

例如对于图4的工件W，可以在反射光的强度数据的移动平均值超过预定阈值时在上述步骤S2中判断为受光量有变化，并且判断为第一部件充分地露出。关于阈值，预先根据第一部件、第二部件的反射率来设定。这样，在图6，图7中，移动平均值低于阈值，因此继续进行磨削。在图8中，移动平均值高于阈值，因此停止磨削。

本实施方式的磨削处理还可应用于图9所示的由第一部件构成的金属板嵌入在第二部件中的工件W。关于这样的工件W，当第一部件露出时，在上述步骤S1中按照图中箭头C所示的路径检测出的受光量恒定。因此，在上述步骤S2中，在反射光的强度数据超出预先根据第一部件、第二部件的反射率设定的閾值而变化的情况下，判断为反射光的受光量发生变化，并且第一部件露出。

从以上说明可知，根据本发明一个实施方式的检测处理，检测部70可通过第一部件与第二部件的反射率差异来检测嵌入在第二部件中的第一部件的露出，因此能够高精度地进行预定部件的露出。

Claims

1.一种磨削装置，其具有：形成有保持工件的保持面的保持构件；对该保持构件所保持的工件进行磨削加工的加工构件；以及控制该加工构件的动作的控制构件，其特征在于，

所述工件由反射率为第一反射率的第一部件和覆盖该第一部件的反射率为第二反射率的第二部件构成，

该控制构件具有检测部，该检测部对磨削中的所述工件的被磨削面照射检测光，并接收来自被磨削面的反射光，当根据该检测部检测出的受光量判断为被该第二部件覆盖的该第一部件露出时，停止所述工件的磨削。