CN116890267A - 去疵层形成装置和加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供去疵层形成装置和加工装置，短时间且高效地在磨削后的晶片的背面上形成去疵层。去疵层形成装置包含：旋转工作台，其具有对晶片进行吸引保持的旋转保持面和配置于该旋转保持面的径向外侧的环状的载置面；圆环部，其载置于载置面，围绕晶片而形成水槽；移动机构，其将该圆环部载置于载置面或使该圆环部远离载置面；磨粒喷嘴，其向水槽投入游离磨粒；水喷嘴，其向水槽提供水而使晶片淹没；超声波变幅器，其向游离磨粒传播超声波振动；以及水平移动机构，其使该超声波变幅器和旋转工作台在与旋转保持面平行的方向上相对地移动。

Description

去疵层形成装置和加工装置
技术领域
本发明涉及在晶片的背面上形成去疵层的去疵层形成装置和具有该去疵层形成装置的加工装置。
背景技术
对各种电子设备要求小型化、薄型化，因此用于这些电子设备的半导体器件也存在小型化、薄型化的趋势。即，在半导体器件的制造工艺中，圆板状的半导体晶片(以下简称为“晶片”)的正面由呈格子状排列的多条被称为间隔道的切断预定线划分成多个矩形区域，在各矩形区域内分别形成有IC、LSI等器件。将这样形成有多个器件的晶片沿着间隔道切断，由此形成多个半导体芯片。
并且，为了实现各个半导体芯片的小型化和薄型化，通常在将晶片沿着间隔道切断之前，对该晶片的背面(位于形成有器件的面的相反侧的面)进行磨削而形成为规定的厚度。该晶片的磨削通过使高速旋转的磨具按压至晶片的背面而进行，但由于该磨削，在晶片的背面上形成由1μm左右的微裂纹构成的加工应变层，特别是在将晶片磨削至100μm以下的厚度的情况下，产生该晶片的抗弯强度降低的问题。
因此，对磨削后的晶片的背面实施研磨或蚀刻等而将加工应变去除。
但是，当在对晶片的背面进行了磨削之后对该背面实施研磨或蚀刻而将加工应变层去除时，产生去疵效果丧失的问题。这里，去疵効果是指在晶片的内部或背面上形成去疵位点(结晶缺陷、应变等)并在该去疵位点捕获、固定引起金属污染的杂质(重金属杂质等)的效果。
因此，在专利文献1中提出了如下的晶片的加工方法：使投入至水槽内的水中的游离磨粒进行超声波振动，使晶片以背面朝下的方式淹没在水槽内的水中，使进行超声波振动的游离磨粒与晶片的背面碰撞而在该背面上形成去疵层。
专利文献1：日本特开2006-303223号公报
但是，在专利文献1中提出的方法中，游离磨粒并非始终与晶片的背面接触，因此存在去疵层的形成需要长时间的问题。
发明内容
由此，本发明的目的是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能够短时间且高效地在磨削后的晶片的背面上形成去疵层的去疵层形成装置和加工装置。
根据本发明的一个方式，提供去疵层形成装置，其在晶片的背面上形成去疵层，其中，该去疵层形成装置具有：保持工作台，其具有对晶片的正面侧进行吸引保持的保持面和配置于该保持面的径向外侧的环状的载置面；圆环部，其载置于该载置面，围绕该保持面所保持的晶片而形成水槽；移动机构，其将该圆环部载置于该载置面或使该圆环部远离该载置面；磨粒投入部，其向该水槽投入游离磨粒；水喷嘴，其向该水槽提供水而使晶片淹没；超声波变幅器，其向该游离磨粒传播超声波振动；以及水平移动机构，其使该超声波变幅器和该保持工作台在与该保持面平行的方向上相对地移动，利用通过该超声波变幅器传播了超声波振动的该游离磨粒，在保持于该保持面而被淹没的晶片的背面上形成去疵层。
根据本发明的另一方式，提供加工装置，其对晶片的背面进行加工，其中，该加工装置具有：卡盘工作台，其具有对晶片的正面侧进行保持的卡盘保持面和配置于该卡盘保持面的径向外侧的环状的载置面；加工机构，其对该卡盘工作台所保持的晶片进行加工；以及去疵层形成装置，其在晶片的背面上形成去疵层，该去疵层形成装置包含：圆环部，其载置于该载置面，围绕该卡盘保持面所保持的晶片而形成水槽；磨粒投入部，其向该水槽投入游离磨粒；水喷嘴，其向该水槽提供水而使晶片淹没；超声波变幅器，其向该游离磨粒传播超声波振动；以及水平移动机构，其使该超声波变幅器和该卡盘工作台在与该卡盘保持面平行的方向上相对地移动，利用通过该超声波变幅器传播了超声波振动的该游离磨粒，在保持于该卡盘保持面而被淹没的晶片的背面上形成去疵层。
根据本发明的又一方式，提供加工装置，其对晶片的背面进行加工，其中，该加工装置具有：卡盘工作台，其利用卡盘保持面对晶片的正面侧进行保持；加工机构，其对该卡盘保持面所保持的晶片的背面进行加工；旋转清洗机构，其对晶片进行清洗；以及搬送机构，其将晶片从该卡盘工作台搬送至该旋转清洗机构，该旋转清洗机构包含：旋转工作台，其具有对晶片的正面侧进行保持的旋转保持面和配置于该旋转保持面的径向外侧的环状的载置面；清洗喷嘴，其向该旋转保持面所保持的晶片的背面喷射清洗液；旋转机构，其使该旋转工作台以该旋转保持面的中心为轴而旋转；以及去疵层形成装置，其在晶片的背面上形成去疵层，该去疵层形成装置包含：圆环部，其载置于该载置面，围绕该旋转保持面所保持的晶片而形成水槽；磨粒投入部，其向该水槽投入游离磨粒；以及超声波变幅器，其向该游离磨粒传播超声波振动，在从该清洗喷嘴向该水槽提供水而使该旋转保持面所保持的晶片淹没的状态下，使该旋转工作台旋转，利用通过该超声波变幅器传播了超声波振动的该游离磨粒，在保持于该旋转保持面而被淹没的晶片的背面上形成去疵层。
根据本发明，从超声波变幅器向水槽内的水中所包含的游离磨粒传播超声波振动，该游离磨粒进行超声波振动而给晶片的背面带来无数微细的伤痕，由此在该晶片的背面上形成去疵层，水槽内的水中所包含的游离磨粒在始终载置于晶片的背面的状态下进行超声波振动，通过在横方向和斜方向上移动的游离磨粒在晶片的背面上形成呈十字状交叉的微细的划伤，因此短时间且高效地形成用于在去疵位点捕获、固定引起金属污染的杂质(重金属杂质等)的去疵层。
附图说明
图1是将作为本发明的加工装置的一个方式的磨削装置的一部分剖开而示出的立体图。
图2是示出将本发明的去疵层形成装置的圆环部载置于旋转工作台上之前的状态的立体图。
图3是示出将本发明的去疵层形成装置的圆环部载置于旋转工作台上的状态的立体图。
图4是示出向本发明的去疵层形成装置的形成于圆环部与晶片之间的水槽提供水和游离磨粒的状态的立体图。
图5是示出向本发明的去疵层形成装置的形成于圆环部与晶片之间的水槽提供水和游离磨粒的状态的剖视图。
图6是示出通过超声波变幅器向提供至本发明的去疵层形成装置的水槽的游离磨粒传播超声波振动的状态的立体图。
图7是示出通过超声波变幅器向提供至本发明的去疵层形成装置的水槽的游离磨粒传播超声波振动的状态的剖视图。
图8是示出本发明的去疵层形成装置中的超声波变幅器与晶片的位置关系的俯视图。
图9是示出本发明的去疵层形成装置中的超声波变幅器与晶片的位置关系的其他方式的俯视图。
图10是示出在通过本发明的去疵层形成装置在晶片的背面上形成了去疵层之后将圆环部提起的状态的立体图。
图11是示出对在本发明的去疵装置中用于去疵层的形成的游离磨粒进行回收再利用的磨粒回收系统的结构的剖视图。
标号说明
1：磨削装置(加工装置)；2：基台；3：内部基座；4：开口部；5：罩；6、7：伸缩罩；8：柱；10：卡盘工作台；11：卡盘保持面；12：多孔部件；13：载置面；14：旋转机构；20：水平移动机构；21：滑动器；22：导轨；23：滚珠丝杠轴；24：电动机；25：轴承；26：厚度测量器；30：磨削机构；31：支托；32：主轴电动机；33：主轴；34：安装座；35：磨削磨轮；351：基台；352：磨具；40：垂直移动机构；41：升降板；42：导轨；43：滚珠丝杠轴；44：电动机；45：轴承；50：旋转清洗机构；51：旋转工作台；511：旋转保持面；512：载置面；52：清洗喷嘴(水喷嘴)；521、523：清洗喷嘴(水喷嘴)的垂直部；522：清洗喷嘴(水喷嘴)的水平部；60：搬送机构；61：搬出搬入机器人；62：第1搬送臂；63：第2搬送臂；70：去疵层形成装置；71：圆环部；72：移动机构；721：移动机构的杆；73：水槽；74：磨粒喷嘴(磨粒投入部)；741、743：磨粒喷嘴的垂直部；742：磨粒喷嘴的水平部；75、75’：超声波变幅器；76：旋转机构；77：旋转轴；78：旋转接头；79：弹性垫片；80：臂；81：支承框；82：万向接头；83：旋转机构(水平移动机构)；85：支承臂；851、853：支承臂的垂直部；852：支承臂的水平部；86：升降机构；87：旋转机构；88：壳体；89：罩；90：托架；91：升降机构；911：杆；92：承接部件；93：回收槽；94：排出孔；95：回收管线；96：泵；100：晶片；101：盒；102：对位工作台；103：盒；D：晶片的直径；L：超声波变幅器的长度；r：晶片的半径。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
[晶片的磨削装置]
以下，根据图1，对作为本发明的加工装置的一个方式的晶片的磨削装置的整体结构进行说明。
图1所示的磨削装置1对作为被加工物的圆板状的晶片100的背面(在图1中为上表面)进行磨削加工，磨削装置1具有下述构成要素。
即，磨削装置1作为主要的构成要素具有：卡盘工作台10，其利用卡盘保持面11对晶片100的正面(在图1中为下表面)侧进行保持；磨削机构30，其是对卡盘保持面11所保持的晶片100的背面进行磨削的加工机构；旋转清洗机构50，其对晶片100进行清洗；搬送机构60，其对晶片100进行搬送；以及去疵层形成装置70，其在晶片100的背面上形成去疵层。另外，本发明的去疵层形成装置70一体地设置于旋转清洗机构50，后文对其详细结构进行叙述。
这里，晶片100由单晶的硅母材构成，在图1所示的状态中朝向下方的正面上形成有多个未图示的器件，这些器件通过粘贴于晶片100的正面的未图示的保护带进行保护。并且，晶片100的正面(在图1中为下表面)被卡盘工作台10的卡盘保持面11吸引保持，背面(在图1中为上表面)被磨削机构30磨削加工。
接着，分别说明作为磨削装置1的主要的构成要素的卡盘工作台10、磨削机构30、旋转清洗机构50、搬送机构60和去疵层形成装置70的结构。
(卡盘工作台)
卡盘工作台10是圆板状的部件，在中央部组装有由多孔质的陶瓷等构成的圆板状的多孔部件12。并且，该卡盘工作台10的上表面的卡盘保持面11以外的外周面构成圆环状的载置面13。这里，多孔部件12的上表面构成对圆板状的晶片100进行吸引保持的卡盘保持面11。
卡盘工作台10通过设置于下方的驱动源即包含未图示的电动机的旋转机构14绕轴中心以规定的速度进行旋转驱动，能够通过设置于下方的水平移动机构20在Y轴方向(前后方向)上往复移动。这里，水平移动机构20如下构成。
即，如图1所示，水平移动机构20是使卡盘工作台10相对于卡盘保持面11在水平方向(Y轴方向)上往复移动的机构，配置于Y轴方向(前后方向)上长的矩形箱状的基台2内所收纳的矩形块状的内部基座3上。这里，在内部基座3上配置有滑动器21，该滑动器21能够沿着沿Y轴方向(前后方向)相互平行地配置的左右一对导轨22在Y轴方向上滑动。因此，该滑动器21所支承的卡盘工作台10和包含电动机等的旋转机构14能够与滑动器21一起在Y轴方向上滑动。
并且，在内部基座3上的左右一对导轨22之间配置有沿Y轴方向(前后方向)延伸的能够旋转的滚珠丝杠轴23，该滚珠丝杠轴23的Y轴方向一端(图1的左端)与作为驱动源的能够正反转的电动机24连结。另外，滚珠丝杠轴23的Y轴方向另一端(图1的右端)通过立设于内部基座3上的轴承25支承为能够旋转。并且，在该滚珠丝杠轴23上螺合有从滑动器21朝向下方而突设的未图示的螺母部件。
因此，当使电动机24正反转而使滚珠丝杠轴23正反转时，与该滚珠丝杠轴23螺合的未图示的螺母部件与滑动器21一起沿着滚珠丝杠轴23在Y轴方向(前后方向)上滑动，因此卡盘工作台10也与该滑动器21一起在Y轴方向上一体地移动。其结果是，卡盘工作台10的卡盘保持面11所吸引保持的晶片100也在Y轴方向上移动。另外，电动机24与未图示的控制部电连接，通过控制部控制其驱动。
这里，在本实施方式的磨削装置1中，如图1所示，在基台2的上表面上开口有Y轴方向上长的矩形的开口部4，卡盘工作台10与该开口部4面对。并且，开口部4的卡盘工作台10的周围被矩形板状的罩5覆盖，开口部4的罩5的前后(-Y轴方向和+Y轴方向)的部分分别被与罩5一起移动而伸缩的折皱状的伸缩罩6、7覆盖。因此，无论卡盘工作台10在Y轴上的哪个位置，开口部4始终被罩5和伸缩罩6、7关闭，因此能够可靠地防止异物从开口部4进入至基台2内。
(磨削机构)
如图1所示，磨削机构30具有：上方开口的支托31；主轴电动机32，其是以竖放状态固定于该支托31的旋转驱动源；主轴33，其通过该主轴电动机32进行旋转驱动；圆板状的安装座34，其安装于该主轴33的下端；以及磨削磨轮35，其以能够装卸的方式安装于该安装座34的下表面。这里，磨削磨轮35由圆板状的基台351和多个磨具352构成，多个磨具352是呈圆环状安装于该基台351下表面的加工工具。另外，磨具352是用于磨削晶片100的加工工具，磨具352的下表面构成与晶片100接触的磨削面。另外，主轴电动机32与未图示的控制部电连接，通过控制部控制其驱动。
另外，磨削机构30能够通过垂直移动机构40相对于卡盘工作台10的卡盘保持面11沿着垂直的方向(Z轴方向)进行升降移动，如图1所示，该垂直移动机构40配置于垂直地立设于基台2的上表面的+Y轴方向端部(后端部)上的矩形箱状的柱8的-Y轴方向端面(前表面)。该垂直移动机构40使安装于支托31的背面的矩形板状的升降板41与支托31和该支托31所保持的主轴电动机32、磨削磨轮35等一起沿着左右一对导轨42在Z轴方向上进行升降移动。这里，左右一对导轨42垂直地且相互平行地配设于柱8的前表面。
另外，在左右一对导轨42之间沿着Z轴方向(上下方向)垂直地立设有能够旋转的滚珠丝杠轴43，该滚珠丝杠轴43的上端与作为驱动源的能够正反转的电动机44连结。这里，电动机44借助安装于柱8的上表面的矩形板状的托架45而以竖放状态安装。另外，滚珠丝杠轴43的下端以能够旋转的方式支承于柱8，在该滚珠丝杠轴43上螺合有在升降板41的背面朝向后方(+Y轴方向)水平地突设的未图示的螺母部件。
因此，若对电动机44进行驱动而使滚珠丝杠轴43正反转，则安装有与该滚珠丝杠轴43螺合的未图示的螺母部件的升降板41与磨削机构30一起沿着Z轴方向上下移动。另外，如图1所示，在基台2上的卡盘工作台10的附近配设有对磨削加工中的晶片100的厚度进行测量的厚度测量器26。另外，电动机44与未图示的控制部电连接，通过控制部控制其驱动。
(旋转清洗机构)
旋转清洗机构50是对结束背面的磨削且通过去疵层形成装置70在该背面上形成了去疵层的晶片100的背面进行清洗的机构，该旋转清洗机构50具有：对研磨加工后的晶片100进行保持而旋转的旋转工作台51；以及朝向晶片100的背面喷射清洗液的清洗喷嘴52。
(搬送机构)
搬送机构60具有：搬出搬入机器人61；以及第1搬送臂62和第2搬送臂63。这里，搬出搬入机器人61实现如下的功能：从收纳磨削加工前的多个晶片100的盒101中取出一张晶片100，将该晶片100搬送至对位工作台102，并且将通过旋转清洗机构50清洗了背面的晶片100搬送至盒103而收纳于该盒103内。
另外，第1搬送臂62实现如下的功能：对在对位工作台102上进行了对位的磨削加工前的晶片100进行保持而搬送至卡盘工作台10，第2搬送臂62实现如下的功能：对磨削加工后的晶片100进行保持而从卡盘工作台10搬送至旋转清洗机构50的旋转工作台51。
(去疵层形成装置)
本发明的去疵层形成装置70如上所述一体地设置于旋转清洗装置50，下面根据图2说明其详细结构。图2所示的去疵层形成装置70是在晶片100的背面上形成去疵层的装置，该去疵层形成装置70具有：旋转清洗机构50所具有的上述旋转工作台51；圆环部71；移动机构72，其使该圆环部71上下移动；磨粒喷嘴74，其构成向由圆环部71和晶片100形成的水槽73(参照图3～图7)投入游离磨粒的磨粒投入部；水喷嘴(在晶片100的清洗时用作清洗喷嘴)52，其向水槽73提供水；超声波变幅器75，其向水槽73内的游离磨粒传播超声波振动；以及水平移动机构(后述的旋转机构83(参照图5))，其使磨粒喷嘴74和水喷嘴52相对于旋转工作台51的旋转保持面511相对地水平旋转。
上述旋转工作台51在其上表面的圆形的旋转保持面511的周围形成有圆环状的载置面512，旋转工作台51安装于从配置于下方的旋转机构76向垂直上方延伸的旋转轴77的上端。另外，在旋转机构76的下端连结有旋转接头78。另外，旋转机构76与未图示的控制部电连接，通过控制部控制其驱动。
上述圆环部71是载置于旋转工作台51的载置面512上的大小的环状部件，在圆环部71的下表面上安装有作为密封部件的圆环状的弹性垫片79。使该圆环部71上下移动的上述移动机构72由气缸等构成，臂80从向垂直上方延伸的能够上下移动的两根杆721的上端水平地延伸。并且，在该臂80的前端以能够水平旋转的方式支承有圆环部71。具体而言，在圆环部71上安装有门型的支承框81，该支承框81的水平部的长度方向中央部借助万向接头82而支承于臂80的前端。因此，圆环部71能够相对于臂80以万向接头82为中心而旋转。另外，万向接头82位于旋转工作台51的旋转保持面511的中心。另外，也可以代替万向接头82而使用旋转接头等。
上述水喷嘴52和磨粒喷嘴74分别具有：垂直地立起的垂直部521、741；从该垂直部521、741的上端呈直角弯曲而水平地延伸的水平部522、742；以及从该水平部522、742的前端呈直角弯曲而向下方延伸的垂直部523、743，各垂直部523、743的端部分别朝向下方开口。并且，这些水喷嘴52和磨粒喷嘴74能够通过图5所示的旋转机构83以各垂直部521、741为中心而水平地旋转。另外，旋转机构83构成上述水平移动机构。
另外，上述超声波变幅器75安装于支承臂85的前端，支承臂85具有：垂直地立起的垂直部851；从该垂直部851的上端呈直角弯曲而水平地延伸的水平部852；以及从该水平部852的前端朝向下方而呈直角弯曲的垂直部853，在垂直部853的下端安装有细长的矩形块状的超声波变幅器75。并且，支承臂85和超声波变幅器75能够通过图7所示的升降机构86上下移动，并且能够通过旋转机构87以支承臂85的垂直部851为中心而水平地旋转。
这里，如图8所示，超声波变幅器75的长度L设定为晶片100的半径r以上且直径D以下(r≤L≤D)。另外，在超声波变幅器75上连接有未图示的超声波振荡器。
另外，旋转工作台51、水喷嘴52、磨粒喷嘴74、超声波变幅器75等收纳于上方开口的多边筒状的壳体88的内部，在该壳体88的内侧以能够上下移动的方式配置有有底多边筒状的罩89。并且，矩形板状的托架90从罩89的上端缘的一部分水平地突设，在该托架90上连结有从气缸等升降机构91向垂直上方延伸的两根杆911(参照图10)。因此，罩89能够通过升降机构91而上下移动。另外，在图2所示的状态下，罩89位于下限位置而处于打开状态。
[磨削装置的作用]
接着，对使用如上述那样构成的磨削装置1而实施的晶片100的磨削方法以及在磨削后的晶片100的背面上形成去疵层的方法进行说明。
在本实施方式的磨削装置1中，依次经过晶片保持工序、磨削工序、去疵层形成工序和清洗工序这4个工序而对晶片100进行磨削加工和去疵层的形成。以下，分别说明各工序。
(保持工序)
保持工序是将晶片100吸引保持于卡盘工作台10的卡盘保持面11的工序，在该保持工序中，通过图1所示的搬出搬入机器人61从盒101中取出一张晶片100，并载置于对位工作台102上。于是，通过对位工作台102进行晶片100的对位，进行了对位的晶片100在保持于第1搬送臂62的状态下被搬送至卡盘工作台10。
在卡盘工作台10中，晶片100以背面(磨削加工面)朝上的方式载置于卡盘保持面11上，当从该状态使真空泵等未图示的吸引源进行驱动而吸引多孔部件12内的空气时，在多孔部件12内产生负压，因此晶片100被该负压吸引而吸引保持于卡盘工作台10的卡盘保持面11。
(磨削工序)
磨削工序是通过图1所示的磨削机构30对在上述保持工序中吸引保持于卡盘工作台10的卡盘保持面11的晶片100进行磨削加工的工序，在该磨削工序中，通过图1所示的水平移动机构20使卡盘工作台10和吸引保持于卡盘工作台10的晶片100移动至磨削机构30的磨削磨轮35的下方而定位。
即，当水平移动机构20的电动机24启动而使滚珠丝杠轴23旋转时，安装有与该滚珠丝杠轴23螺合的未图示的螺母部件的滑动器21与卡盘工作台10等一起沿着左右一对导轨22向+Y轴方向滑动，因此将卡盘工作台10的卡盘保持面11所保持的晶片100定位于磨削机构30的磨削磨轮35的下方。另外，此时按照磨削磨具352的下表面(加工面)通过晶片100的中心的方式调整两者的水平位置关系。
另外，对图1所示的旋转机构14进行驱动而使卡盘工作台10旋转，使该卡盘工作台10的卡盘保持面11所保持的晶片100以规定的旋转速度在图1的箭头方向(逆时针方向)上旋转。并且，同时预先对磨削机构30的主轴电动机32进行驱动而使磨削磨轮35以规定的旋转速度在图1的箭头方向(逆时针方向)上旋转。
如上所述，在晶片100和磨削磨轮35进行旋转的状态下，对垂直移动机构40进行驱动而使磨削磨轮35向-Z轴方向下降。即，当电动机44进行驱动而使滚珠丝杠轴43旋转时，设置有与该滚珠丝杠轴43螺合的未图示的螺母部件的升降板41与主轴电动机32、磨削磨轮35等一起向-Z轴方向下降。于是，磨削磨轮35的磨具352的下表面(加工面)与晶片100的上表面(背面)接触。当从这样磨具352的下表面与晶片100的上表面接触的状态使磨削磨轮35进一步向-Z轴方向下降规定量时，晶片100的上表面(背面)被磨具352磨削规定量。另外，磨削中的晶片100的厚度通过厚度测量器26进行测量，该测量结果被发送至未图示的控制部。
(去疵层形成工序)
去疵层形成工序是在通过作为前工序的磨削工序进行了磨削的晶片100的背面上形成去疵层的工序，在该去疵层的形成时，在去疵层形成装置70的圆环部71如图2所示那样在旋转工作台51的上方等待的状态下，通过图1所示的第2搬送臂63对结束了磨削的晶片100进行保持而从卡盘工作台10搬送至旋转清洗机构50的旋转工作台51。并且，搬送至旋转工作台51的晶片100被吸引保持在旋转工作台51的旋转保持面511上。
当从上述状态对移动机构72进行驱动而使两根杆721下降时，从这些杆721的上端水平地延伸的臂80和该臂80的前端所支承的圆环部71也下降，如图3所示，圆环部71载置于形成在旋转工作台51的上表面外周部的载置面512(参照图2)上。这样，当圆环部71载置于旋转工作台51的载置面512上时，旋转工作台51的旋转保持面511上吸引保持的晶片100的周围被圆环部71围绕，在圆环部71与晶片100之间形成水槽73。此时，通过安装于圆环部71的下表面的弹性垫片79的密封作用，在圆环部71与旋转工作台51的载置面512之间确保高密封性。另外，水槽73的底面由晶片100形成。
另外，在上述状态下，水喷嘴52以及磨粒喷嘴74和超声波变幅器75如图3所示那样在等待位置(原始位置)等待。
当如上述那样在旋转工作台51上通过圆环部71和晶片100形成水槽73时，对图5所示的旋转机构83进行驱动，如图3所示那样在等待位置等待的水喷嘴52和磨粒喷嘴74的各水平部522、742(参照图2)以各垂直部521、741(参照图2)为中心而在图4的箭头方向上旋转，这些水喷嘴52和磨粒喷嘴74的各垂直部523、743(参照图2)的开口部分别在水槽73的上方开口。并且，当在该状态下从水喷嘴52将水提供至水槽73内、从磨粒喷嘴74将游离磨粒提供至水槽73内时，水槽73如图5所示被包含游离磨粒的水填满，旋转工作台51的旋转保持面511上所保持的晶片100淹没在水槽73内的水中。
接着，使图5所示的旋转机构83再次驱动而使水喷嘴52和磨粒喷嘴74在水平方向上旋转，使它们如图6所示那样退避至等待位置，并且使图7所示的旋转机构87驱动。于是，对超声波变幅器75进行支承的支承臂85的水平部852以垂直部851(参照图2)为中心而在图6的箭头方向上水平旋转，在图6中虚线所示的等待位置等待的超声波变幅器75如图6中实线所示那样移动至晶片100的上方。
从上述状态使图7所示的升降机构86进行驱动而使支承臂85和支承臂85所支承的超声波变幅器75下降，使该超声波变幅器75如图7所示那样浸渍于水槽73内的水中。此时，超声波变幅器75如图8所示那样从晶片100的中心延伸到外周端。
接着，一边使图6所示的旋转机构76进行驱动而使旋转工作台51和旋转工作台51所吸引保持的晶片100在图8所示的箭头方向(逆时针方向)上以低速度旋转，一边从超声波变幅器75向水槽73内的水中所包含的游离磨粒传播超声波振动。于是，游离磨粒进行超声波振动而给晶片100的背面带来无数微细的伤痕，由此在该晶片100的背面上形成去疵层。特别是在本实施方式中，深度浅的水中所包含的游离磨粒在始终载置于晶片100的背面的状态下进行超声波振动，通过在横方向和斜方向上移动的游离磨粒在晶片100的背面上形成呈十字状交叉的微细的划伤，因此能够短时间且高效地形成用于在去疵位点捕获、固定引起金属污染的杂质(重金属杂质等)的去疵层。
并且，在本实施方式中，如图8所示，超声波变幅器75的长度L设定为晶片100的半径r以上且直径D以下(r≤L≤D)，因此当旋转工作台51和旋转工作台51所保持的晶片100在图8的箭头方向上旋转时，在晶片100的整个背面上均匀地形成去疵层。另外，在本实施方式中，使用细长的矩形块状的超声波变幅器75，但通过如图9所示使用小的圆形的超声波变幅器75’并使该超声波变幅器75’从晶片100的中心在外周端的范围内沿径向(图示箭头方向)往复移动，也能够在晶片100的整个背面上均匀地形成去疵层。
当经过以上工序在晶片100的背面上形成去疵层时，对图7所示的升降机构86进行驱动而使超声波变幅器75上升至规定的高度，并且使旋转机构87进行驱动而使超声波变幅器75水平旋转并退避至图10所示的等待位置。另外，对移动机构72进行驱动而使圆环部71上升并退避至图10所示的等待位置。另外，对升降机构91进行驱动而使罩89上升，通过罩89覆盖旋转工作台51的周围。
另外，当如上述那样使圆环部71上升而从旋转工作台51的载置面512(参照图2)脱离时，游离磨粒与水一起从旋转工作台51的外周缘流下，该流下的游离磨粒被无谓地废弃。
因此，优选将从旋转工作台51的外周缘流下的游离磨粒回收而进行再次利用，将用于回收磨粒的磨粒回收系统示于图11。
即，如图11所示，在旋转工作台51的下方配置有圆环状的承接部件92，在该承接部件92上形成有上方开口的圆环状的回收槽93。另外，在该承接部件92的回收槽93的一部分开口有排出孔94，该排出孔94和磨粒喷嘴74通过回收管线95连接。并且，在回收管线95上连接有泵96。
在如上述那样构成的磨粒回收系统中，结束晶片100的背面上的去疵层的形成而将圆环部71上提因而从旋转工作台51的外周缘与水一起流下的游离磨粒落到承接部件92的回收槽93而被回收。并且，通过回收槽93与水一起回收的游离磨粒通过泵96经由回收管线95而返回至磨粒喷嘴74，在晶片100的背面上的去疵层的形成中进行再次利用。
(清洗工序)
清洗工序是对在作为前工序的去疵层形成工序中在背面上形成有去疵层的晶片100的背面进行清洗的工序，在该清洗工序中，如图10所示，在罩89上升而利用罩89覆盖旋转工作台51的周围的状态下，通过旋转清洗机构50对晶片100的背面进行清洗。
即，图5所示的旋转机构83进行驱动，在作为前工序的去疵层形成工序中退避至等待位置的清洗喷嘴(也作为水喷嘴共用)52和磨粒喷嘴74进行水平旋转，如图10所示那样移动至在晶片100的上方开口的位置。
在上述状态下，从清洗喷嘴52朝向晶片100的背面(上表面)喷射清洗液，通过清洗液对晶片100的背面进行清洗，有效地去除附着于该晶片100的背面的游离磨粒、磨削屑等异物。
然后，背面进行了清洗的晶片100通过图1所示的搬出搬入机器人61进行吸引保持而从旋转工作台51搬送至盒103，收纳于该盒103内，由此结束对该晶片100的一系列的磨削加工和去疵层的形成。
如上所述，根据本发明的去疵层形成装置70和具有去疵层形成装置70的磨削装置1，得到能够短时间且高效地在磨削后的晶片100的背面上形成去疵层的效果。
另外，在以上的实施方式中，将去疵层形成装置70一体地设置于旋转清洗机构50，但也可以将去疵层形成装置70一体地设置于磨削机构30。在该情况下，圆环部71载置于形成在卡盘工作台10的卡盘保持面11的外周部的载置面13(参照图1)上，在圆环部71与晶片100之间形成水槽73。
另外，以上说明了对磨削装置和磨削装置所具有的去疵层形成装置应用本发明的方式，但本发明的应用对象也包含：包含磨削装置以外的研磨装置等的其他任意的加工装置和这些加工装置所具有的去疵层形成装置。
除此以外，本发明的应用并不限于以上说明的实施方式，当然可以在权利要求书、说明书以及附图所记载的技术思想的范围内进行各种变形。

Claims (4)

1.一种去疵层形成装置，其在晶片的背面上形成去疵层，其中，
该去疵层形成装置具有：
保持工作台，其具有对晶片的正面侧进行吸引保持的保持面和配置于该保持面的径向外侧的环状的载置面；
圆环部，其载置于该载置面，围绕该保持面所保持的晶片而形成水槽；
移动机构，其将该圆环部载置于该载置面或使该圆环部远离该载置面；
磨粒投入部，其向该水槽投入游离磨粒；
水喷嘴，其向该水槽提供水而使晶片淹没；
超声波变幅器，其向该游离磨粒传播超声波振动；以及
水平移动机构，其使该超声波变幅器和该保持工作台在与该保持面平行的方向上相对地移动，
利用通过该超声波变幅器传播了超声波振动的该游离磨粒，在保持于该保持面而被淹没的晶片的背面上形成去疵层。
2.根据权利要求1所述的去疵层形成装置，其中，
该超声波变幅器按照晶片的半径以上且直径以下的长度延伸，
该去疵层形成装置还具有使该保持工作台以该保持面的中心为轴而旋转的旋转机构。
3.一种加工装置，其对晶片的背面进行加工，其中，
该加工装置具有：
卡盘工作台，其具有对晶片的正面侧进行保持的卡盘保持面和配置于该卡盘保持面的径向外侧的环状的载置面；
加工机构，其对该卡盘工作台所保持的晶片进行加工；以及
去疵层形成装置，其在晶片的背面上形成去疵层，
该去疵层形成装置包含：
圆环部，其载置于该载置面，围绕该卡盘保持面所保持的晶片而形成水槽；
磨粒投入部，其向该水槽投入游离磨粒；
水喷嘴，其向该水槽提供水而使晶片淹没；
超声波变幅器，其向该游离磨粒传播超声波振动；以及
水平移动机构，其使该超声波变幅器和该卡盘工作台在与该卡盘保持面平行的方向上相对地移动，
利用通过该超声波变幅器传播了超声波振动的该游离磨粒，在保持于该卡盘保持面而被淹没的晶片的背面上形成去疵层。
4.一种加工装置，其对晶片的背面进行加工，其中，
该加工装置具有：
卡盘工作台，其利用卡盘保持面对晶片的正面侧进行保持；
加工机构，其对该卡盘保持面所保持的晶片的背面进行加工；
旋转清洗机构，其对晶片进行清洗；以及
搬送机构，其将晶片从该卡盘工作台搬送至该旋转清洗机构，
该旋转清洗机构包含：
旋转工作台，其具有对晶片的正面侧进行保持的旋转保持面和配置于该旋转保持面的径向外侧的环状的载置面；
清洗喷嘴，其向该旋转保持面所保持的晶片的背面喷射清洗液；
旋转机构，其使该旋转工作台以该旋转保持面的中心为轴而旋转；以及
去疵层形成装置，其在晶片的背面上形成去疵层，
该去疵层形成装置包含：
圆环部，其载置于该载置面，围绕该旋转保持面所保持的晶片而形成水槽；
磨粒投入部，其向该水槽投入游离磨粒；以及
超声波变幅器，其向该游离磨粒传播超声波振动，
在从该清洗喷嘴向该水槽提供水而使该旋转保持面所保持的晶片淹没的状态下，使该旋转工作台旋转，
利用通过该超声波变幅器传播了超声波振动的该游离磨粒，在保持于该旋转保持面而被淹没的晶片的背面上形成去疵层。
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