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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schleifrad zum Schleifen eines Wafers, eine Schleifvorrichtung mit einem Schleifrad und ein Verfahren zum Schleifen eines Wafers.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Wafer, auf denen Einrichtungen, wie ICs, LSI-Kreise, LEDs, SAW-Einrichtungen oder dergleichen, die auf deren Oberflächen ausgebildet sind, durch projektierte Aufteilungslinien voneinander getrennt wurden, werden auf deren rückwärtigen Seiten auf eine vorbestimmte Dicke durch eine Schleifvorrichtung mit einem rotierbaren Schleifrad geschliffen und anschließend durch eine Aufteilungsvorrichtung, wie eine Dicing-Vorrichtung, eine Laserbearbeitungsvorrichtung oder dergleichen, in einzelne Einrichtungen zur Verwendung in verschiedenen elektronischen Einrichtungen etc. unterteilt.
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Die Schleifvorrichtung umfasst im Allgemeinen einen Spanntisch zum Halten eines Wafers darauf, ein Schleifmittel mit einem rotierbaren Schleifrad, welches eine ringförmige Matrix von Schleifsteinen zum Schleifen des Wafers, der auf dem Spantisch gehalten wird, aufweist, ein Schleifwasserzuführmittel zum Zuführen von Schleifwasser zu einem Bereich, wo der Wafer geschliffen wird, und ein Schleifzuführmittel zum Bewegen des Schleifmittels zum und weg vom Spanntisch. Die Schleifvorrichtung ist dazu in der Lage, den Wafer mit einer hohen Genauigkeit auf eine angestrebte Dicke abzuschleifen (siehe beispielsweise
japanisches Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2001-284303 ).
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Wenn ein zu schleifender Wafer aus einem Material ausgebildet ist, das schwer bearbeitbar ist, z. B. Galliumnitrid (GaN), Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumarsenid (GaAs), neigt die Schleiffähigkeit des Schleifrads dazu, verringert zu werden, was in einer verringerten Produktivität resultiert. Wenn ein Wafer aus einem Metall oder ein Wafer mit Metallelektroden, die teilweise auf der rückwärtigen Seite davon freigelegt sind, geschliffen wird, entstehen Probleme beim Schleifen des Wafers aufgrund der Metallduktilität.
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Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schleifrad, das dazu in der Lage ist, einen Wafer aus einem Material, das schwer zu bearbeiten ist, oder einem Wafer, der Metall umfasst, problemlos zu schleifen, und ein Verfahren zum Schleifen solch eines Wafers unter Verwendung solch eines Schleifrads bereitzustellen.
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Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Schleifrad bereitgestellt umfassend eine ringförmige Radbasis mit einem unteren Ende und einer Vielzahl von Schleifsteinen, die an einem äußeren Umfangsabschnitt des unteren Endes der ringförmigen Radbasis befestigt sind, wobei jeder der Schleifsteine aus einer Mischung aus Schleifkörnern und Photokatalysatorpartikeln ausgebildet ist, welche durch ein Bindemittel zusammengehalten werden.
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Bevorzugt umfassen die Schleifkörnern Diamantschleifkörner und die Photokatalysatorpartikel Titanoxidpartikel (TiO2).
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Schleifen eines Wafers bereitgestellt, umfassend die Schritte des Haltens eines Wafers auf einem Spanntisch, des Schleifens des Wafers durch Pressen einer Vielzahl von Schleifsteinen, wobei jeder aus einer Mischung aus Schleifkörnern und Photokatalysatorpartikeln ausgebildet ist, die durch ein Bindemittel zusammengehalten werden, gegen den Wafer, der auf dem Spanntisch gehalten wird, und des Rotierens der Schleifsteine und des Spanntisches, während Schleifwasser zu den Schleifsteinen und dem Spanntisch zugeführt wird, und des Applizierens von Licht zum Anregen der Photokatalysatorpartikel auf die Schleifsteine, um Oxidationsenergie auf Basis von Hydroxyradikalen dem zugeführten Schleifwasser zuzuführen, während der Wafer geschliffen wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schleifvorrichtung bereitgestellt mit einem Spanntisch zum Halten eines Wafers darauf unter Saugen, einer Schleifeinheit mit einer Spindel, einer Radanbringung, die an einem unteren Ende der Spindel angebracht ist, und einem Schleifrad, welches entfernbar an der Radanbringung angebracht ist, wobei das Schleifrad eine ringförmige Radbasis und eine Vielzahl von Schleifsteinen, die an einem äußeren Umfangsabschnitt eines unteren Endes der ringförmigen Radbasis befestigt sind, aufweist, einem Schleifwasserzuführmittel zum Zuführen von Schleifwasser zu den Schleifsteinen, und einem Lichtapplikationsmittel zum Applizieren von Licht zum Anregen von Photokatalysatorpartikeln auf die Schleifsteine des Schleifrads, um Oxidationsenergie auf Basis von Hydroxyradikalen dem zugeführten Schleifwasser zuzuführen.
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Das Schleifrad gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schleifsteine, welche jeweils aus einer Mischung von Schleifkörnern und Photokatalysatorpartikeln ausgebildet sind, die durch ein Bindemittel zusammengehalten werden, und die ringförmige Radbasis mit einem freien Ende, an welchem die Schleifsteine in einer ringförmigen Art und Weise befestigt sind. Wenn das Schleifrad gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um einen Wafer aus einem Material, das schwer zu bearbeiten ist, wie GaN, SiC, GaAs oder dergleichen, zu schleifen, wird Licht, wie ultraviolette Strahlung oder dergleichen, auf die Schleifsteine appliziert, um die Photokatalysatorpartikel anzuregen, wobei Schleifwasser, das den Schleifsteinen zugeführt wird, und die angeregten Photokatalysatorpartikel in den Schleifsteinen miteinander in Kontakt gebracht werden, wodurch dem Schleifwasser, das den Schleifsteinen zugeführt wird, starke Oxidationsenergie auf Basis von Hydroxyradikalen zugeführt wird. Da der Wafer geschliffen wird, während Fläche davon, die geschliffenen wird, durch die starke Oxidationsenergie oxidiert und versprödet wird, kann der Wafer problemlos geschliffen werden. Selbst in dem Fall, bei dem das Schleifrad zum Schleifen eines Wafers verwendet wird, das aus Metall ausgebildet ist, oder ein Wafer Metallelektroden aufweist, die teilweise auf der rückwärtigen Seite davon freigelegt sind, wird der Wafer geschliffen, während das Metall davon oxidiert und durch die starke Oxidationsenergie der Hydroxyradikale versprödet wird. Demnach kann der Wafer problemlos geschliffen werden.
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Die Schleifkörner sollten bevorzugt Diamantschleifkörner und die Photokatalysatorpartikel Titanoxidpartikel (TiO2) umfassen. Wenn ultraviolette Strahlung auf die Schleifsteine zum Anregen der Titanoxidpartikel appliziert und Schleifwasser, das den Schleifsteinen zugeführt wird, mit den angeregten Titanoxidpartikeln in Kontakt gebracht wird, wird starke Oxidationsenergie auf Basis von Hydroxyradikalen dem Schleifwasser, das den Schleifsteinen zugeführt wird, zugeführt.
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In dem Verfahren zum Bearbeiten eines Wafers gemäß der vorliegenden Erfindung wird Schleifwasser den Schleifsteinen zugeführt, die in einem zu schleifenden Bereich des Wafers angeordnet sind, wobei Licht zum Anregen der Photokatalysatorpartikel auf die Schleifsteine appliziert wird, um im Schritt des Schleifens des Wafers mit dem Schleifrad einen Kontakt aufzubauen und starke Oxidationsenergie auf Basis von Hydroxyradikalen an das zugeführte Schleifwasser abzugeben. Demnach kann der Wafer selbst dann problemlos geschliffen werden, wenn ein Wafer aus einem Material zu schleifen ist, das schwer zu bearbeiten ist, wie GaN, GaAs oder dergleichen, da die zu schleifende Fläche des Wafers oxidiert und durch die starke Oxidationsenergie der Hydroxyradikale versprödet wird. Selbst in dem Fall, bei dem ein Wafer aus einem Metall oder ein Wafer mit Metallelektroden, die teilweise auf der rückwärtigen Seite davon freigelegt sind, zu schleifen ist, kann der Wafer problemlos geschliffen werden, da das Metall davon oxidiert und durch die starke Oxidationsenergie der Hydroxyradikale versprödet wird.
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Die Schleifvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst zumindest ein Schleifmittel mit dem Schleifrad, ein Schleifwasserzuführmittel zum Zuführen des Schleifwassers zu den Schleifsteinen des Schleifrads, die in einem zu schleifenden Bereich eines Wafers angeordnet sind, und ein Lichtapplikationsmittel zum Applizieren von Licht zum Anregen von Photokatalysatorpartikel auf die Schleifsteine des Schleifrads, um Oxidationsenergie auf Basis von Hydroxyradikalen an das zugeführte Schleifwasser abzugeben. Wenn die Schleifvorrichtung den Wafer schleift, wird Licht zum Anregen von Photokatalysatorpartikeln auf die Schleifsteine appliziert, wobei das Schleifwasser, das den Schleifsteinen zugeführt wird, und die angeregten Photokatalysatorpartikel miteinander in Kontakt gebracht werden, wodurch starke Oxidationsenergie auf Basis von Hydroxyradikalen an das Schleifwasser, das den Schleifsteinen zugeführt wird, abgegeben wird. Demnach kann die Schleifvorrichtung den Wafer problemlos selbst dann schleifen, wenn ein Wafer zu schleifen ist, der aus einem Material ausgebildet ist, welches schwer zu bearbeiten ist, wie GaN, GaAs oder dergleichen, da die zu schleifende Fläche des Wafers oxidiert und durch die starke Oxidationsenergie der erzeugten Hydroxyradikale versprödet wird. Selbst in dem Fall, bei dem ein Wafer aus Metall oder ein Wafer mit Metallelektroden, die teilweise auf der rückwärtigen Seite davon freigelegt sind, zu schleifen ist, kann die Schleifvorrichtung den Wafer problemlos schleifen, da das Metall davon oxidiert und durch die starke Oxidationsenergie der Hydroxyradikale versprödet wird.
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Die obere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise diese zu realisieren sowie die Erfindung selbst werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und begleitenden Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, besser verstanden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Schleifrads;
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2 ist eine teilweise in vergrößertem Maßstab dargestellte vordere Profilansicht, wobei ein Schleistein in dem Schleifrad umfasst ist;
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3 ist eine perspektivische Ansicht einer Schleifvorrichtung;
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4 ist eine Seitenansicht, die beispielsweise ein Schleifrad zeigt, das ganzheitlich mit einem Lichtapplikationsmittel vereint ist;
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5 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Art und Weise zeigt, mit der ein Schutzband an einer Fläche eines Wafers angebracht wird;
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6 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Art und Weise zeigt, mit welcher der Wafer in einem Waferhalteschritt auf einem Spanntisch gehalten wird;
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7 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Position des Lichtapplikationsmittels in einem Schleifschritt zu dem Zeitpunkt zeigt, bei dem das Schleifrad in Richtung des Wafers abgesenkt wird, der auf dem Spanntisch gehalten wird;
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8 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Art und Weise zeigt, mit welcher das Schleifrad in dem Schleifschritt den Wafer schleift, der auf dem Spanntisch gehalten wird; und
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9 ist eine Seitenansicht, welche die Art und Weise zeigt, mit welcher das Schleifrad den Wafer in dem Schleifschritt schleift, der auf dem Spantisch gehalten wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Schleifrad 74 eine ringförmige Radbasis 74b und eine Vielzahl von Schleifsteinen 74a, die jeweils im Wesentlichen die Form eines rechteckigen Parallelepipeds aufweisen und in einem ringförmigen Muster auf einem äußeren Umfangsabschnitt der Bodenfläche (unteres freies Ende) der Radbasis 74b angeordnet und an diesem befestigt sind. Die Radbasis 74b weist Schraubenlöcher 74c auf, die in der oberen Fläche davon ausgebildet sind. Wie in 2 gezeigt, ist jeder der Schleifsteine 74a aus einer Mischung von Diamantschleifkörnern P1 und Titanoxidpartikeln P2 (TiO2) ausgebildet, die als Photokatalysatorpartikel fungieren, welche durch ein Phenolharzbindemittel B1 zusammengehalten und durch dieses in Form gebracht sind. Die Schleifsteine 74a können durch einen integralen ringförmigen Schleifstein ersetzt werden.
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Das Schleifrad 74 wird beispielsweise wie folgt hergestellt:
Zunächst wird Phenolharz mit einem Gewichtsverhältnis von 100, das als Phenolharzbindemittel B1 fungiert, mit Diamantschleifkörnern P1, welche jeweils einen Durchmesser von etwa 10 μm aufweisen, bei einem Gewichtsverhältnis von 30 gemischt, wobei die Mischung ferner mit Titanoxidpartikeln P2, die jeweils einen Durchmesser von etwa 10 μm aufweisen, bei einem Gewichtsverhältnis von 40 gemischt wird. Diese werden gerührt und miteinander vermischt. Die Mischung wird dann bei einer Temperatur von etwa 160°C erwärmt, verpresst und zu einer vorbestimmten Form für 10 bis 20 Minuten ausgeformt. Anschließend wird die ausgeformte Masse für einige Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 180°C bis 200°C gesintert, wodurch ein Schleifstein 74a hergestellt wird. Eine Vielzahl von Schleifsteinen 74a, die so hergestellt wird, wird in einem ringförmigen Raster angeordnet und an der Bodenfläche der Radbasis 74b befestigt, wodurch ein Schleifrad 74 hergestellt wird. Die Gewichtsverhältnisse des Phenolharzbindemittels B1, der Diamantschleifkörner P1 und der Titanoxidpartikel P2 können geeignet in Abhängigkeit der Art von Titanoxidpartikeln P2 etc. angepasst werden.
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Ein Wafer W, der in 3 gezeigt ist, ist ein Halbleiterwafer aus beispielsweise SiC. Wie in 5 gezeigt, ist eine Anzahl von Einrichtungen D in matrixähnlichen Bereichen, die durch Straßen S voneinander getrennt sind, auf einer Fläche Wa des Wafers W ausgebildet. Beispielsweise wird eine rückwärtige Seite Wb des Wafers W durch das Schleifrad 74 geschliffen. Die Form und die Art des Wafers W sind nicht beschränkt, sondern können geeignet in Abhängigkeit des Schleifrads 74 verändert werden. Der Wafer W kann ein Wafer aus einem Material, welches schwer zu bearbeiten ist, wie GaAs, GaN oder dergleichen, und einen Wafer aus Metall oder einen Wafer mit Metallelektroden, die teilweise auf der rückwärtigen Seite davon freigelegt sind, sein.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst eine Schleifvorrichtung 1 zumindest einen Spanntisch 30 zum Halten des Wafers W darauf, ein Schleifmittel 7 zum Schleifen des Wafers W, der auf dem Spanntisch 30 gehalten wird, mit dem Schleifrad 74, welches in 1 gezeigt ist, das an einer Radanbringung 73 angebracht ist, welche mit dem unteren Ende einer Rotationswelle (Spindel) 70 gekoppelt ist, ein Schleifwasserzuführmittel 8 zum Zuführen von Schleifwasser zu den Schleifsteinen 74a, die auf einem zu schleifenden Bereich eines Wafers W angeordnet werden, und ein Lichtapplikationsmittel 9 zum Applizieren von Licht zum Anregen der Photokatalysatorpartikel der Schleifsteine 74a des Schleifrads 74, wodurch Oxidationsenergie aufgrund von Hydroxylradikalen an das zugeführte Schleifwasser abgegeben wird. Die Schleifvorrichtung 1 umfasst ferner eine Basis 10, auf welcher die oberen Komponenten gelagert sind, wobei diese eine Fläche an einem Vorderabschnitt der Basis 10, die als eine Lade-/Entladefläche A bezeichnet wird, wo der Wafer W auf den Spanntisch 30 geladen und von diesem entladen wird, und eine Fläche an einem Hinterabschnitt der Basis 10 aufweist, die als eine Schleiffläche B bezeichnet wird, wo der Wafer W durch das Schleifmittel 7 geschliffen wird.
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Der Spanntisch 30 weist beispielsweise eine kreisförmige äußere Form auf und umfasst ein Anziehpad 300 zum Anziehen des Wafers W und einen Rahmen 301, welcher das Anziehpad 300 stützt. Das Anziehpad 300 wird in Fluidverbindung mit einer Saugquelle, die nicht gezeigt ist, gehalten und weist eine Haltefläche 300a auf, die in dem Anziehpad 300 freigelegt ist, um den Wafer W unter Saugen zu halten. Der Spanntisch 30 wird durch eine Umfangsabdeckung 31 umgeben und durch ein nicht gezeigtes Rotationsmittel drehbar gelagert. Der Spanntisch 30 ist entlang einer Y-Achse zwischen der Lade-/Entladefläche A und der Schleiffläche B durch einen nicht gezeigten Y-Achsenzuführer, der unterhalb der Abdeckung 31 angeordnet ist, hin und her bewegbar.
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Ein Ständer 11 erstreckt sich in der Schleiffläche B von der Basis 10 nach oben, wobei das Schleifzuführmittel 5 an einer Seitenfläche des Ständers 11 angeordnet ist. Das Schleifzuführmittel 5 umfasst eine Kugelgewindespindel 50 mit einer vertikalen Achse, die sich entlang einer Z-Achse erstreckt, ein Paar von Führungsschienen 51, die sich parallel zueinander erstrecken und jeweils auf einer Seite der Kugelgewindespindel 50 angeordnet sind, einen Motor 52, der mit einem oberen Ende der Kugelgewindespindel 50 zum Rotieren der Kugelgewindespindel 50 um dessen eigene Achse verbunden ist, eine vertikal bewegbare Platte 53 mit einer Innenmutter, die mit der Kugelgewindespindel 50 verschraubt ist, und einem Paar von Seitenbeinen, die in Gleitkontakt mit den entsprechenden Führungsschienen 51 sind, und einen Halter 54, der auf der vertikalen Bewegungsplatte 53 angebracht ist und das Schleifmittel 7 hält. Wenn der Motor 52 die Kugelgewindespindel 50 um deren eigene Achse dreht, wird die vertikal bewegbare Platte 53 entlang der Z-Richtung hin und her bewegt, während diese durch die Führungsschienen 51 geführt wird, wodurch das Schleifmittel 7, das durch den Halter 54 gehalten wird, entlang der Z-Achse zugeführt wird.
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Das Schleifmittel (Schleifeinheit) 7, das in 3 gezeigt ist, umfasst die Spindel 70, deren Achse sich entlang der Z-Achse erstreckt, einen Motor 72 zum Rotieren der Spindel 70 um deren eigene Achse, wobei die Radanbringung 73 mit dem unteren Ende der Spindel 70 gekoppelt ist, und das Schleifrad 74, das entfernbar an der unteren Fläche der Radanbringung 73 angebracht ist. Das Schleifrad 74 ist an der Radanbringung 73 durch Schrauben 73a angebracht, welche sich durch entsprechende Löcher, die in der Radanbringung 73 ausgebildet sind, erstrecken, und in entsprechende Schraubenlöcher 74c eingeschraubt sind, die in 1 gezeigt und in der unteren Fläche der Radbasis 74b des Schleifrads 74 ausgestaltet sind. Wie in 3 gezeigt, weist die Spindel 70 einen entlang deren Achse zentral ausgebildeten Durchgang 70a auf, um das Schleifwasser hier hindurch zu führen. Der Durchgang 70a erstreckt sich durch die Radanbringung 73 und öffnet sich nach unten am Schleifrad 74, wobei dieser in Fluidverbindung mit einem Rohr 81 gehalten wird, welches mit einer Schleifwasserzuführquelle 80 verbunden ist.
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Das Schleifwasserzuführmittel 8, das in 3 gezeigt ist, umfasst beispielsweise die Schleifwasserzuführquelle 80, die als eine Wasserquelle fungiert, das Rohr 81, das mit der Schleifwasserzuführquelle 80 verbunden und mit dem Durchgang 70a in Fluidverbindung gehalten wird, und ein Strömungsratenregulierungsventil 82, das an einer beliebigen Position im Rohr 81 vorgesehen ist, um die Strömungsrate des Schleifwassers zu regulieren.
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Wie in 3 gezeigt, ist das Lichtapplikationsmittel 9 in der Schleifvorrichtung 1 beispielsweise separat vom Schleifrad 74 umfasst. Das Lichtapplikationsmittel 9 umfasst eine ultraviolette Ausstrahlungslampe, die im Wesentlichen eine gebogene Form aufweist, um eine Ultraviolettstrahlung mit einer Wellenlänge in dem Bereich von etwa 280 nm bis 380 nm von Lichtausstrahlungsöffnungen 90 auszustrahlen. Das Lichtapplikationsmittel 9 ist elektrisch mit einer Energiequelle 91 verbunden. Wie in 9 gezeigt, wird in einem Schleifschritt zum Schleifen des Wafers W mit dem Schleifrad 74 das Lichtapplikationsmittel 9 radial innerhalb der Schleifsteine 74a, die ringförmig auf der Bodenfläche (freies Ende) der Radbasis 74b angeordnet sind, positioniert, wobei die Lichtausstrahlungsöffnungen 90 den inneren Umfangsflächen der Schleifsteine 74a gegenüberliegen, und appliziert die ultraviolette Strahlung zum Anregen der Titanoxidpartikel P2 in den Schleifsteinen 74a von den Lichtausstrahlungsöffnungen 90. Abhängig von der Art der Titanoxidpartikel P2 muss das Lichtapplikationsmittel 9 nicht auf die ultraviolette Ausstrahlungslampe zum Ausstrahlen der ultravioletten Strahlung beschränkt sein. Wenn die Titanoxidpartikel P2 stickstoffdotierte Titanoxidpartikel sind, genauer gesagt Titanoxidpartikel P2, die mit Stickstoff dotiert sind, um photokatalytische Aktivität zu entwickeln, wenn diese mit beispielsweise sichtbaren Lichtstrahlen bestrahlt werden, kann das Lichtapplikationsmittel 9 eine Xenonlampe, eine Leuchtstofflampe oder dergleichen zum Ausstrahlen von sichtbaren Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge in dem Bereich von 400 nm bis 740 nm aufweisen. Das Lichtapplikationsmittel 9 ist nicht auf die im Wesentlichen bogenartige Form beschränkt, sondern kann beispielsweise eine ringförmige Form sein. In dem Schleifschritt zum Schleifen des Wafers W mit dem Schleifrad 74 kann das Lichtapplikationsmittel 9 radial außerhalb der Schleifsteine 74a angeordnet sein, die ringförmig auf der Bodenfläche (freies Ende) der Radbasis 74b angeordnet sind, und sollte bevorzugt so positioniert werden, dass die ultraviolette Strahlung, die von dem Lichtemissionsöffnungen 90 ausgestoßen wird, direkt auf die Schleifsteine 74a ohne Streuung appliziert wird.
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Wie in 4 gezeigt, kann das Lichtapplikationsmittel 9 in der Schleifvorrichtung 1 in ganzheitlicher Kombination mit dem Schleifrad 74 vorgesehen sein. Gemäß der in 4 gezeigten Modifikation umfasst das Lichtapplikationsmittel 9, das in der Schleifvorrichtung 1 in ganzheitlicher Kombination mit dem Schleifrad 74 vorgesehen ist, beispielsweise eine ringförmige ultraviolette Ausstrahlungslampe zum Ausstrahlen einer ultravioletten Strahlung mit einer Wellenlänge in dem Bereich von etwa 280 nm bis 380 nm von Lichtausstrahlungsöffnungen 90. Das Lichtapplikationsmittel 9 ist radial innerhalb der Schleifsteine 74a angeordnet, die ringförmig auf der Bodenfläche der Radbasis 74b angeordnet sind, wobei die Lichtausstrahlungsöffnungen 90 den inneren Umfangsflächen der Schleifsteine 74a gegenüberliegen, und elektrisch mit der Energiequelle 91, die auf der Radanbringung 73 angeordnet ist, verbunden. Die Radanbringung 73 umfasst einen Anbringungsgang 73b, der darin ausgebildet ist, welcher in Fluidkommunikation mit dem Gang 70a gehalten, welcher in der Spindel 70 ausgestaltet ist. Die Radbasis 74b des Schleifrads 74 weist einen Radgang 74c, der darin ausgebildet ist, auf, welcher in Fluidkommunikation mit dem Anbringungsgang 73b ist und an einer Öffnung 74d davon in einem unteren Abschnitt der Radbasis 74b geöffnet ist. Die Öffnung 74d des Radgangs 74c ist an einer Position angeordnet, bei welcher diese Schleifwasser zwischen dem Lichtapplikationsmittel 9 und den Schleifsteinen 74a ausstoßen kann.
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Der Betrieb der Schleifvorrichtung 1 zum Schleifen des Wafers W, die in 3 gezeigt ist, der Betrieb des Schleifmittels 7 mit dem Schleifrad 74 und ein Verfahren zum Bearbeiten des Wafers W wird nun im Folgenden unter Bezugnahme auf 2, 3 und 5 bis 9 beschrieben.
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(1) Waferhalteschritt
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Wie in 5 gezeigt, wird ein Schutzband T zum Schützen der Fläche Wa des Wafers W, wenn dieser geschliffen wird, auf der gesamten Fläche Wa angebracht. Anschließend werden, wie in 6 gezeigt, die Seite des Wafers W, wo das Schutzband T angebracht ist, und die Haltefläche 300a des Spanntisches 300 einander gegenübergestellt und in Bezug aufeinander ausgerichtet, wobei anschließend der Wafer W auf der Haltefläche 300a angeordnet wird. Eine Saugkraft, die durch eine nicht gezeigte Saugquelle erzeugt wird, wird auf die Haltefläche 300a übertragen, so dass der Spanntisch 30 den Wafer W unter Saugen auf der Haltefläche 300a hält.
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(2) Schleifschritt
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Nach dem Waferhalteschritt wird ein Schleifschritt zum Schleifen des Wafers W, der auf dem Spanntisch 30 in dem Waferhalteschritt gehalten wird, initiiert. In dem Schleifschritt wird der Spanntisch 30 in eine +Y-Richtung von der Lade-/Entladefläche A, die in 3 gezeigt ist, zu einer Position unterhalb des Schleifmittels 7 in der Schleiffläche B durch den nicht gezeigten Y-Achsenzuführer bewegt.
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Anschließend wird, wie in 7 gezeigt, die Spindel 70 um deren eigene Achse rotiert, wodurch beispielsweise das Schleifrad 74 bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 6000 Upm dreht. Zur gleichen Zeit wird das Schleifmittel 7 in eine –Z-Richtung zugeführt, wodurch das Schleifrad 74 davon in der –Z-Richtung abgesenkt wird. Das Lichtapplikationsmittel 9 wird so positioniert, dass dieses radial innerhalb der Schleifsteine 74a, die ringförmig auf der Bodenfläche der Radbasis 74b angeordnet sind, angeordnet ist, wenn der Wafer W geschliffen wird, wobei die Lichtausstrahlungsöffnungen 90 den inneren Umfangsflächen der Schleifsteine 74a gegenüberliegen. Wie in 8 gezeigt, werden die Schleifsteine 74a des Schleifrads 74, welches bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, mit der rückwärtigen Seite Wb des Wafers W in Kontakt gehalten, wodurch der Wafer W geschliffen wird. Während der Wafer W geschliffen wird, dreht das nicht gezeigte Rotationsmittel den Spanntisch 30 mit beispielsweise einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 Upm. Da der Wafer W, der auf der Haltefläche 300a gehalten wird, ebenfalls rotiert wird, schleifen die Schleifsteine 74a die rückwärtige Seite Wb des Wafers W vollständig. In dem Schleifschritt, der in 9 gezeigt ist, strömt das Schleifwasser, das von der Schleifwasserzuführquelle 8 zugeführt wird, durch den Gang 70a in der Spindel 70, den Anbringungsgang 73b und den Radgang 74c und wird von der Öffnung 74d des Radgangs 74c ausgestoßen, um so den Schleifsteinen 74a bei einer Rate in dem Bereich von 5 L/Minute bis 10 L/Minute zugeführt zu werden, wenn die Schleifsteine 74a die rückwärtige Seite Wb des Wafers W berühren.
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In dem Schleifschritt appliziert, wie in 9 gezeigt, das Lichtapplikationsmittel ferner eine ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 365 nm auf die Schleifsteine 74a des Schleifrads 74, welches bei einer hohen Geschwindigkeit rotiert wird, wobei dies zumindest während einer Zeitdauer erfolgt, welche bei einem Zeitpunkt direkt vor dem Beginn des Schleifens der rückwärtigen Seite Wb des Wafers W durch die Schleifsteine 74a bis zum Beabstanden der Schleifsteine 74a vom Wafer W andauert, wodurch die Titanoxidpartikel P2, die in den Schleifsteinen 74a umfasst sind, welche in 2 gezeigt sind, angeregt werden. Mit anderen Worten wird ultraviolette Strahlung auf die Flächen der Titanoxidpartikel P2 in den Schleifsteinen 74a appliziert, wodurch die Elektronen in dem Valenzband der Titanoxidpartikel P2 angeregt werden, um zwei Träger zu erzeugen, genauer gesagt Elektronen und Löcher.
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Die Löcher, die in den Titanoxidpartikeln P2, welche in den Schleifsteinen 74a umfasst sind, erzeugt werden, erzeugen Hydroxyradikale mit einer hohen Oxidationsenergie hinsichtlich des Schleifwassers auf den Oberflächen der Titanoxidpartikel P2. Demnach wird dem Schleifwasser, das von dem Schleifwasserzuführmittel 8 zugeführt und mit den Schleifsteinen 74a in Kontakt gebracht wird, die Oxidationsenergie von den Hydroxyradikalen zumindest auf der rückwärtigen Seite Wb des Wafers W übertragen. Da die rückwärtige Seite Wb des Wafers W, der aus SiC ausgebildet ist, oxidiert und durch die erzeugten Hydroxyradikale versprödet, ist es möglich, den Wafer W mit dem Schleifrad 74 auf einfache Art und Weise zu schleifen. Da die erzeugten Hydroxyradikale keine große Lebensdauer aufweisen, werden andere Teile als die rückwärtige Seite Wb des Wafers W durch das Schleifwasser nicht oxidiert. Das ausgestoßene Schleifwasser ist ebenfalls zum Kühlen des Bereichs, wo die Schleifsteine 74a und die rückwärtige Seite Wb des Wafers W miteinander in Kontakt gehalten werden, und zum Entfernen von Rückständen, die von der geschliffenen rückwärtigen Seite Wb des Wafers erzeugt werden, effektiv.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obere Ausführungsform beschränkt, sondern es können verschiedene Änderungen und Modifikationen der Ausführungsform durchgeführt werden. Beispielsweise wird selbst in dem Fall, bei dem der Wafer W aus einem Metall ausgebildet ist und das Lichtapplikationsmittel 9 in der Schleifvorrichtung 1 in ganzheitlicher Kombination mit dem Schleifrad 74 vorgesehen ist, der Wafer W geschliffen, während das Metall davon durch die Oxidationsenergie der Hydroxyradikale oxidiert und versprödet wird. Demnach kann der Wafer problemlos geschliffen werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die begleitenden Ansprüche definiert, wobei alle Änderungen und Modifikationen, welche in die Äquivalenz des Umfangs der Ansprüche fallen, durch die Erfindung umfasst sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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