DE102020204370A1

DE102020204370A1 - Schleifvorrichtung

Info

Publication number: DE102020204370A1
Application number: DE102020204370.1A
Authority: DE
Inventors: Souichi MATSUBARA; Tetsuo Kubo; Shinji Yamashita
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2020-10-08
Also published as: AT522399A2; CZ2020194A3; AT522399B1; AT522399A3; CN111805374B; US11524386B2; CN111805374A; US20200316750A1; JP7417362B2; FI20205350A1; JP2020168701A

Abstract

Schleifvorrichtung, aufweisend einen Einspanntisch zum Halten eines Wafers, eine Schleifeinheit mit einer Spindel zum Drehen einer Schleifscheibe, eine Neigungseinstelleinheit zum Einstellen der Neigung der Drehachse des Einspanntischs in Bezug auf die Drehachse der Spindel, ein Touchpanel und einen Steuerungsabschnitt. Der Steuerungsabschnitt ist eingerichtet, um die Information in Bezug auf die in ein Eingabefeld einer Zielform eingegebene Ziel-Querschnittsform mit der Information in Bezug auf die in ein Eingabefeld einer aktuellen Form eingegebene aktuelle Querschnittsform zu vergleichen und dann die Neigungseinstelleinheit zu steuern, um die Neigung der Drehachse des Einspanntischs so zu ändern, dass der Wafer geschliffen wird, um die Ziel-Querschnittsform des Wafers zu erhalten.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung zum Schleifen eines Wafers unter Benutzung von abrasiven Elementen.
Beschreibung der verwandten Technik
In einer Schleifvorrichtung zum Schleifen eines Wafers unter Benutzung von abrasiven Elementen wird eine Schleifscheibe mit den ringförmig angeordneten abrasiven Elementen gedreht und ein Einspanntisch mit einer Halteoberfläche wird in dem Zustand gedreht, in dem der Wafer an der Halteoberfläche gehalten ist. Beim Schleifen des Wafers wird die Schleifscheibe oberhalb des an der Halteoberfläche des Einspanntischs gehaltenen Wafers auf eine solche Weise positioniert, dass die abrasiven Elemente während der Drehung der Schleifscheibe in einer Draufsicht durch die Mitte des Wafers verlaufen. Demgemäß sind die abrasiven Elemente eingerichtet, um in Kontakt mit einem radialen Gebiet des Wafers zu kommen, um dadurch den Wafer zu schleifen. Um das radiale Gebiet des Wafers an der Halteoberfläche parallel zur Schleifoberfläche jedes abrasiven Elementes zu machen, wird das Verhältnis zwischen der Neigung einer Drehachse des Einspanntischs und der Neigung einer Drehachse der Schleifscheibe eingestellt (siehe beispielsweise JP 2015-009295 A ).
Ferner wird nach einem Durchführen des Schleifens der Wafer poliert, um eine Chipfestigkeit zu erhöhen. Das heißt, dass eine bei einem Schleifen des Wafers ausgebildete Schleifspur durch das Polieren entfernt wird. Beim Polieren des Wafers wird ein Polierpad so an den Wafer gedrückt, dass es den Wafer abdeckt, sodass ein zentraler Abschnitt des Wafers dazu neigt, mehr poliert zu werden. Demgemäß wird, wenn der Wafer geschliffen wird, um eine gleichmäßige Dicke zu erhalten, und dieser Wafer als nächstes poliert wird, die Querschnittsform des polierten Wafers eine Querschnittsform eines an der Mitte dünnen Typs, sodass der zentrale Abschnitt des Wafers dünner ist als der Umfangsabschnitt des Wafers. Um die Dicke des Wafers in dem Zustand nach einem Durchführen des Polierens gleichmäßig auszugestalten, ist eine Technik zum Schleifen des Wafers vorgeschlagen worden, um eine Querschnittsform vom an der Mitte dicken Typ zu erhalten, sodass der zentrale Abschnitt des Wafers dicker ist als der Umfangsabschnitt des Wafers (siehe beispielsweise JP 2013-004726 A ).
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Allerdings ändert sich die Poliermenge am zentralen Abschnitt des Wafers und am Umfangsabschnitt des Wafers abhängig von Polierbedingungen, beinhaltend die Materialien des Polierpads, abrasive Körner und den Wafer als ein Werkstück, die Zeit eines Drückens des Polierpads an den Wafer und die Last eines Drückens des Polierpads an den Wafer. Das heißt, dass sich die in der Mitte dünne Form des polierten Wafers gemäß den Polierbedingungen ändert. Um mit diesem Problem umzugehen, ist es notwendig, den Unterschied von Dicken zwischen dem zentralen Abschnitt und dem Umfangsabschnitt des geschliffenen Wafers vom an der Mitte dicken Typ gemäß den Polierbedingungen zu ändern, wodurch die in der Mitte dicke Form des Wafers eingestellt wird.
Die Einstellung der in der Mitte dicken Form des Wafers wird durch ein Ändern der Neigung der Drehachse des Einspanntischs in Bezug auf die Drehachse der Schleifscheibe durchgeführt. Allerdings erfordert diese Einstellung der Neigung die Wiederholung des Schleifens, des Polierens und der Messung der Waferdicke, was einen Anstieg einer erforderlichen Zeit bewirkt.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schleifvorrichtung bereitzustellen, welche die Einstellung der Neigung der Drehachse des Einspanntischs in Bezug auf die Drehachse der Schleifscheibe erleichtern kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schleifvorrichtung bereitgestellt, die eine Halteeinheit mit einem Einspanntisch mit einer Halteoberfläche zum Halten eines Wafers, wobei der Einspanntisch um eine durch die Mitte der Halteoberfläche verlaufende Drehachse drehbar ist; eine Schleifeinheit mit einer Spindel mit einer Drehachse und einer an dem unteren Ende der Spindel angebrachten Schleifscheibe, wobei die Schleifscheibe mehrere ringförmig angeordnete abrasive Elemente aufweist, wodurch, wenn die Spindel gedreht wird, um dadurch die Schleifscheibe zu drehen, der am Einspanntisch gehaltene Wafer von den abrasiven Elementen der gedrehten Schleifscheibe geschliffen wird; eine Neigungseinstelleinheit zum Einstellen der Neigung der Drehachse des Einspanntischs in Bezug auf die Drehachse der Spindel; und ein Touchpanel aufweist. Die abrasiven Elemente sind eingerichtet, um den am Einspanntisch gehaltenen Wafer in einem Schleifgebiet als ein radiales Gebiet, das von der Mitte der Halteoberfläche zum äußeren Umfang davon reicht, zu schleifen. Das Touchpanel ist eingerichtet, um ein Eingabefeld einer Zielform zum Eingeben einer Information in Bezug auf eine Ziel-Querschnittsform des Wafers und ein Eingabefeld einer aktuellen Form zum Eingeben einer Information in Bezug auf eine aktuelle Querschnittsform des geschliffenen Wafers in dem Zustand, in dem die Neigung der Drehachse des Einspanntischs noch nicht geändert worden ist, anzuzeigen. Die Schleifvorrichtung weist ferner einen Steuerungsabschnitt zum Vergleichen der in das Eingabefeld einer Zielform eingegebenen Information in Bezug auf die Ziel-Querschnittsform des Wafers mit der in das Eingabefeld der aktuellen Form eingegebenen Information in Bezug auf die aktuelle Querschnittsform des Wafers und dann zum Steuern der Neigungseinstelleinheit, um die Neigung der Drehachse des Einspanntischs so zu ändern, dass der Wafer geschliffen wird, um die Ziel-Querschnittsform des Wafers zu erhalten, auf.
Bevorzugt weist die Halteeinheit mehrere Halteeinheiten auf, die jeweils den Einspanntisch aufweisen. Die Schleifvorrichtung weist ferner eine Positioniereinheit zum Bewegen einer der mehreren Halteeinheiten zu einer Schleifposition auf, an welcher der Wafer von der Schleifeinheit geschliffen wird. Das Touchpanel ist eingerichtet, um ferner einen Wählabschnitt zur Benutzung bei einem Wählen einer der mehreren Halteeinheiten anzuzeigen. Der Steuerungsabschnitt ist eingerichtet, um die Neigung der Drehachse des Einspanntischs in der unter Benutzung des Wählabschnitts gewählten Halteeinheit zu ändern.
Bevorzugt wird eine Information in Bezug auf die Querschnittsform des Wafers jedes Mal, wenn Bearbeitungsbedingungen bei einem Bearbeiten des Wafers eingestellt werden, in das Eingabefeld der Zielform und das Eingabefeld der aktuellen Form eingegeben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Ziel-Querschnittsform des Wafers am Touchpanel eingestellt werden. Ferner kann eine aktuelle Querschnittsform des Wafers in das Touchpanel eingegeben werden. Gemäß dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen der Ziel-Querschnittsform und der aktuellen Querschnittsform kann der Steuerungsabschnitt die Neigungseinstelleinheit steuern, um die Neigung der Drehachse des Einspanntischs zu ändern, sodass der Wafer geschliffen wird, um die Ziel-Querschnittsform zu erhalten.
In dem Fall, dass die Schleifvorrichtung mehrere Halteeinheiten aufweist und dass das Touchpanel einen Wählabschnitt zur Benutzung bei einem Wählen einer der mehreren Halteinheiten aufweist, kann die Halteeinheit als ein Gegenstand für die Einstellung der Neigung der Drehachse an dem Touchpanel gewählt werden.
Im Fall, dass eine Information in Bezug auf die Querschnittsform des Wafers jedes Mal in das Eingabefeld der Zielform und das Eingabefeld der aktuellen Form eingegeben wird, wenn Bearbeitungsbedingungen bei einem Bearbeiten des Wafers eingestellt werden, können mehrere Wafer mit unterschiedlichen Querschnittsformen in einer Schleifvorrichtung erhalten werden.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art, diese zu realisieren, werden ersichtlicher und die Erfindung selbst wird am besten durch ein Studium der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, verstanden.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht, welche eine Schleifvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine Schnittseitenansicht einer Halteeinheit und einer Schleifeinheit, die in der in 1 dargestellten Schleifvorrichtung enthalten sind;
3 ist eine Schnittseitenansicht, die einen Schleifvorgang eines Schleifens eines Wafers unter Benutzung der Schleifeinheit darstellt;
4 ist eine Schnittseitenansicht, die eine Weise eines Messens der Dicke des von der Schleifeinheit geschliffenen Wafers darstellt;
5A ist eine Schnittansicht, die einen Wafer vom an der Mitte dicken Typ darstellt;
5B ist eine Schnittansicht, die einen Wafer vom an der Mitte dünnen Typ darstellt;
5C ist eine Schnittansicht, die einen Wafer vom Knickflügel-Typ darstellt;
5D ist eine Schnittansicht, die einen Wafer vom umgekehrten Knickflügel-Typ darstellt;
5E ist eine Schnittansicht, die einen Wafer von einem gleichförmigen Typ darstellt;
6 ist eine Darstellung, die einen an einem Touchpanel angezeigten Bedingungseinstellungsbildschirm darstellt;
7 ist eine schematische Draufsicht, die das Verhältnis zwischen einem Einspanntisch, einem Wafer und einem durch mehrere abrasive Elemente ausgebildeten ringförmigen Ring darstellt und auch die Positionen von zwei Feineinstellungsschäften und einem befestigten Schaft darstellt;
8 ist eine zu 6 ähnliche Darstellung, die einen Zustand darstellt, in dem eine vorliegende Querschnittsform und eine Zielquerschnittsform des Wafers eingegeben sind und ein Verschiebungsbetrag für jeden Feineinstellschaft angezeigt ist;
9 ist eine zu 6 ähnliche Darstellung, die einen Zustand darstellt, in dem ein Pulldown-Menü zur Benutzung bei einem Auswählen eines gezielten der vier Einspanntische angezeigt ist; und
10 ist eine zu 6 ähnliche Darstellung, die einen Zustand darstellt, in dem jeder Feineinstellungsschäfte bewegt worden ist und die vorliegende Position jedes Feineinstellungsschaftes aktualisiert worden ist, um angezeigt zu werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Schleifvorrichtung 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Schleifvorrichtung 1 weist eine erste Schleifeinheit 30, eine zweite Schleifeinheit 31 und eine Poliereinheit 4 auf. Die erste Schleifeinheit 30 und die zweite Schleifeinheit 31 dienen dazu, einen (in 1 nicht dargestellten) an einem hierin im Folgenden zu beschreibenden Einspanntisch gehaltenen Wafer zu schleifen. Die Poliereinheit 4 dient dazu, den von der ersten Schleifeinheit 30 und der zweiten Schleifeinheit 31 geschliffenen Wafer zu polieren. Die Schleifeinheit 1 weist ein ersten Basisgehäuse 10 und ein mit dem ersten Basisgehäuse 10 an der in 1 durch einen Pfeil +Y dargestellten +Y-Richtung verbundenes zweites Basisgehäuse 11 auf. Ein Standby-Gebiet A ist an der oberen Oberfläche des ersten Basisgehäuses 10 definiert. Das Standby-Gebiet A ist ein Gebiet, in dem ein zu schleifender Wafer an den Einspanntisch geladen wird oder der polierte Wafer vom Einspanntisch entladen wird. Auf der anderen Seite ist an der oberen Oberfläche des zweiten Basisgehäuses 11 ein Bearbeitungsgebiet B definiert. Das Bearbeitungsgebiet B ist ein Gebiet, in dem der an den Einspanntisch geladene Wafer von der ersten Schleifeinheit 30, der zweiten Schleifeinheit 31 und der Poliereinheit 4 bearbeitet wird.
Ein erster Kassettenanbringabschnitt 150 und ein zweiter Kassettenanbringabschnitt 151 sind an der vorderen Oberfläche des ersten Basisgehäuses 10 in der in 1 durch einen Pfeil -Y dargestellten -Y-Richtung vorgesehen. Eine erste Kassette 150a, welche mehrere zu bearbeitende Wafer speichert, ist am ersten Kassettenanbringabschnitt 150 angebracht. Eine zweite Kassette 151a zum Speichern der bearbeiteten Wafer ist an dem zweiten Kassettenanbringabschnitt 151 angebracht.
Ein Roboter 155 ist in der +Y-Richtung an der hinteren Seite der ersten Kassette 150a vorgesehen. Der Roboter 155 dient dazu, einen der Wafer vor einem Bearbeiten aus der ersten Kassette 150a herauszunehmen und den Wafer nach einem Bearbeiten in die zweite Kassette 151a zu bringen. Ein Übergangsanordnungsgebiet 152 ist neben dem Roboter 155 ausgebildet. Der aus der ersten Kassette 150a herausgenommene Wafer wird vom Roboter 155 zum Übergangsanordnungsgebiet 152 übertragen. Eine Positioniereinheit 153 ist im Übergangsanordnungsgebiet 152 vorgesehen, um den Wafer im Übergangsanordnungsgebiet 152 zu positionieren.
Eine erste Übertragungseinheit 154a ist neben der Positioniereinheit 153 vorgesehen, um den Wafer von dem Übergangsanordnungsgebiet 152 zum Einspanntisch zu übertragen. Die erste Übertragungseinheit 154a ist ausgestaltet, um den Wafer zu und sich um eine vertikale Achse zu drehen. Das heißt, dass die erste Übertragungseinheit 154a dazu dient, den von der Positionierungseinheit 153 positionierten Wafer im Übergangsanordnungsgebiet 152 zu halten und dann den Wafer zum im Bearbeitungsgebiet B vorgesehenen Einspanntisch zu übertragen. Eine zweite Übertragungseinheit 154b ist neben der ersten Übertragungseinheit 154a vorgesehen, um den Wafer nach einem Bearbeiten vom Einspanntisch zu entladen. Die zweite Übertragungseinheit 154b ist auch ausgestaltet, um den Wafer zu halten und sich um eine vertikale Achse zu drehen. Eine Reinigungseinheit 156 ist neben der zweiten Übertragungseinheit 154b vorgesehen, um den von der zweiten Übertragungseinheit 154b übertragenen Wafer nach einem Bearbeiten zu reinigen. Das heißt, dass der bearbeitete Wafer von der zweiten Übertragungseinheit 154b vom Einspanntisch zur Reinigungseinheit 156 übertragen wird. Der von der Reinigungseinheit 156 gereinigte Wafer wird vom Roboter 155 von der Reinigungseinheit 156 zur zweiten Kassette 151a übertragen und dann vom Roboter 155 in der zweiten Kassette 151a gespeichert.
Eine erste Säule 12 ist an dem zweiten Basisgehäuse 11 an dem Ende davon in der +Y-Richtung so vorgesehen, dass es davon aufrecht steht. Eine Schleiferzuführeinheit 20 zum Zuführen der ersten Schleifeinheit 30 ist an der vorderen Oberfläche der ersten Säule 12 in der -Y-Richtung vorgesehen. Die Schleiferzuführeinheit 20 weist eine Kugelgewindespindel 200, die eine sich in der Z-Richtung (d.h. sowohl in der durch einen Pfeil +Z dargestellten +Z-Richtung als auch in der durch einen Pfeil -Z dargestellten -Z-Richtung) erstreckende vertikale Achse aufweist, ein Paar sich parallel zur Kugelgewindespindel 200 erstreckende Führungsschienen 201, einen mit dem oberen Ende der Kugelgewindespindel 200 verbundenen Motor 202 zum Drehen der Kugelgewindespindel 200 und eine vertikal bewegbare Platte 203, die eine in Schraubeingriff mit der Kugelgewindespindel 200 stehende Innenmutter aufweist und ein Paar Verschiebungsabschnitte, die jeweils verschiebbar am Paar Führungsschienen 201 angebracht sind, aufweist, auf. Demgemäß wird, wenn die Kugelgewindespindel 200 vom Motor 202 gedreht wird, die vertikal bewegbare Platte 203 in der Z-Richtung (d.h. sowohl in der +Z-Richtung als auch in der -Z-Richtung) bewegt, während sie von den Führungsschienen 201 geführt wird, sodass die an der vertikal bewegbaren Platte 203 vorgesehene erste Schleifeinheit 30 in der Z-Richtung bewegt (zugeführt) wird.
Die erste Schleifeinheit 30 weist eine Spindel 300 mit einer sich in der Z-Richtung erstreckenden vertikalen Achse, ein Gehäuse 301 zum drehbaren Tragen der Spindel 300, einen Motor 302 zum Drehen der Spindel 300, eine am unteren Ende der Spindel 300 befestigte kreisförmige Anbringung 303 und eine lösbar an der unteren Oberfläche der Anbringung 303 angebrachte Schleifscheibe 304 auf. Die Schleifscheibe 304 weist eine Scheibenbasis 304a und mehrere abrasive Elemente 304b auf, die so an der unteren Oberfläche der Scheibenbasis 304a vorgesehen sind, dass sie ringförmig entlang des äußeren Umfangs der Scheibenbasis 304a angeordnet sind. Jedes abrasive Elemente 304b weist eine Form wie ein rechteckiges Prisma auf. Demgemäß sind die mehreren abrasiven Elemente 304b angeordnet, um einen ringförmigen Ring auszubilden. Jedes abrasive Element 304b ist ein abrasives Element zur Benutzung bei einem groben Schleifen und enthält abrasive Körner, die eine relativ große Größe aufweisen. Das heißt, dass die erste Schleifeinheit 30 als eine Grobschleifeinheit zum Durchführen eines groben Schleifens des Wafers dient. Die erste Schleifeinheit 30 wird durch einen an der in der -Y-Richtung vorderen Oberfläche der vertikal bewegbaren Platte 203 angebrachten Halter 261 gehalten.
Ferner ist eine zweite Säule 13 an dem zweiten Basisgehäuse 11 an dem hinteren Ende davon in der +Y-Richtung so vorgesehen, dass es davon aufrecht steht. Die zweite Säule 13 ist in der X-Richtung, insbesondere in der durch einen Pfeil -X dargestellten -X-Richtung neben der ersten Säule 12 angeordnet. Das heißt, dass die zweite Säule 12 in der durch einen Pfeil +X dargestellten +X-Richtung neben der zweiten Säule 13 angeordnet ist. Eine weitere Schleiferzuführeinheit 20 zum Zuführen der zweiten Schleifeinheit 31 ist an der vorderen Oberfläche der zweiten Säule 13 in der -Y-Richtung vorgesehen. Diese Schleiferzuführeinheit 20 zum Zuführen der zweiten Schleifeinheit 31 weist die gleiche Ausgestaltung wie diejenige der Schleiferzuführeinheit 20 zum Zuführen der ersten Schleifeinheit 30 auf. Demgemäß wird die zweite Schleifeinheit 31 durch die an der zweiten Säule 13 vorgesehene Schleiferzuführeinheit 20 in der Z-Richtung bewegt (zugeführt). Die zweite Schleifeinheit 31 weist eine Spindel 310, die eine vertikale Achse aufweist, die sich in der Z-Richtung erstreckt, ein Gehäuse 311 zum drehbaren Tragen der Spindel 310, einen Motor 312 zum Drehen der Spindel 310, eine am unteren Ende der Spindel 310 befestigte kreisförmige Anbringung 313 und eine lösbar an der unteren Oberfläche der Anbringung 313 angebrachte Schleifscheibe 314 auf. Die Schleifscheibe 314 weist eine Scheibenbasis 314a und mehrere abrasive Elemente 314b auf, die an der unteren Oberfläche der Scheibenbasis 314a so vorgesehen sind, dass sie ringförmig entlang des äußeren Umfangs der Scheibenbasis 314a angeordnet sind. Jedes abrasive Element 314b weist eine Form wie ein rechteckiges Prisma auf. Demgemäß sind die mehreren abrasiven Elemente 314b angeordnet, um einen ringförmigen Ring auszubilden. Jedes abrasive Elemente 314b ist ein abrasives Element zur Benutzung bei einem Feinschleifen und weist abrasive Körner mit einer relativ geringen Größe auf. Das heißt, dass die zweite Schleifeinheit 31 als eine Feinschleifeinheit zum Durchführen eines Feinschleifens am Wafer dient.
Ferner ist eine dritte Säule 14 an dem zweiten Basisgehäuse 11 an dem linken Ende davon in der -X-Richtung so vorgesehen, dass sie davon aufrecht steht. Eine Y-Bewegungseinheit 24 zum Bewegen der Poliereinheit 4 in der Y-Richtung ist an der vorderen Oberfläche der dritten Säule 14 in der +X-Richtung vorgesehen. Die Y-Bewegungseinheit 24 weist eine Kugelgewindespindel 240 mit einer sich in der Y-Richtung erstreckenden horizontalen Achse, ein Paar sich parallel zur Kugelgewindespindel 240 erstreckende Führungsschienen 241, einen Motor 242 zum Drehen der Kugelgewindespindel 240 und eine horizontal bewegbare Platte 243 mit einer Innenmutter in Schraubeingriff mit der Kugelgewindespindel 240 und mit einem Paar Verschiebungsabschnitte, die jeweils an dem Paar Führungsschienen 241 verschiebbar angebracht sind, auf. Demgemäß wird, wenn die Kugelgewindespindel 240 durch den Motor 242 gedreht wird, die horizontal bewegbare Platte 243 in der Y-Richtung (d.h. sowohl in der +Y-Richtung als auch in der -Y-Richtung) bewegt, während sie von den Führungsschienen 241 geführt wird, sodass die an der horizontal bewegbaren Platte 243 vorgesehene Poliereinheit 4 in der Y-Richtung bewegt wird.
Ferner ist eine Poliererzuführeinheit 25 zum Zuführen der Poliereinheit 4 an der in der +X-Richtung vorderen Oberfläche der horizontal bewegbaren Platte 143 vorgesehen. Das heißt, dass die Poliererzuführeinheit 25 dazu dient, die Poliereinheit 4 in Richtung zum Einspanntisch und davon weg zu bewegen. Die Poliererzuführeinheit 25 weist eine Kugelgewindespindel 250 mit einer sich in der Z-Richtung erstreckenden vertikale Achse, ein Paar sich parallel zur Kugelgewindespindel 250 erstreckende Führungsschienen 251, einen mit dem oberen Ende der Kugelgewindespindel 250 verbundenen Motor 252 zum Drehen der Kugelgewindespindel 250 und eine vertikal bewegbare Platte 253 mit einer Innenmutter, die in Schraubeingriff mit der Kugelgewindespindel 250 steht und die eine Paar Verschiebungsabschnitte aufweist, die jeweils verschiebbar am Paar Führungsschienen 251 angebracht sind, auf. Demgemäß wird die vertikal bewegbare Platte 253, wenn die Kugelgewindespindel 250 vom Motor 252 gedreht wird, in der Z-Richtung (d.h. sowohl der +Z-Richtung als auch der - Z-Richtung) bewegt, während sie von den Führungsschienen 251 geführt wird, sodass die an der vertikal bewegbaren Platte 253 vorgesehene Poliereinheit in der Z-Richtung bewegt (zugeführt) wird, um sich in Richtung zum und vom Einspanntisch weg zu bewegen.
Die Poliereinheit 4 weist eine Spindel 40 mit einer sich in der Z-Richtung erstreckenden vertikalen Achse, ein Gehäuse 41 zum drehbaren Tragen der Spindel 40, einen Motor 42 zum Drehen der Spindel 40, eine mit dem unteren Ende der Spindel 40 verbundene kreisförmige Anbringung 44 und ein an der unteren Oberfläche der Anbringung 44 befestigtes Polierpad 43 zum Polieren des am Einspanntisch gehaltenen Wafers auf. Die Poliereinheit 4 wird von einem an der in der +X-Richtung vorderen Oberfläche der vertikal bewegbaren Platte 253 angebrachten Halter 263 gehalten.
Wie in 1 dargestellt ist, ist ein Drehtisch 6 mit einer oberen Oberfläche 6a drehbar am zweiten Basisgehäuse 11 vorgesehen und die vier Einspanntische CTA, CTB, CTC und CTD sind drehbar an der oberen Oberfläche 6a des Drehtischs 6 so vorgesehen, dass sie in gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des Drehtischs 6 angeordnet sind. Ein (nicht dargestellter) Drehschaft zum Drehen des Drehtischs 6 ist an der Mitte des Drehtischs 6 so vorgesehen, dass der Drehtisch 6 um die vertikale Achse dieses Drehschafts drehbar ist. Demgemäß werden, wenn der Drehtisch 6 um seine Achse gedreht wird, die vier Einspanntische CTA, CTB, CTC und CTD auch um die Mitte des Drehtischs 6 gedreht, sodass jeder dieser Einspanntische CTA bis CTD nacheinander von einer Ladeposition in der Nähe des Übergangsanordnungsgebiets 152 durch eine erste Schleifposition unterhalb der ersten Schleifeinheit 30 und eine zweite Schleifposition unterhalb der zweiten Schleifeinheit 31 zu einer Polierposition unterhalb der Poliereinheit 4 bewegt werden kann. Das heißt, dass der Drehtisch 6 als eine Positioniereinheit zum Bewegen jedes der Einspanntische CTA bis CTD zur ersten Schleifposition, der zweiten Schleifposition und der Polierposition dient.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die Spindel 300 der ersten Schleifeinheit 30 eine sich vertikal in der Z-Richtung erstreckende Drehachse 300a auf und die Schleifscheibe 304 wird um die Drehachse 300a der Spindel 300 gedreht. Ähnlich weist die Spindel 310 der zweiten Schleifeinheit 31 eine sich in der Z-Richtung vertikal erstreckende Drehachse 310 auf und die Schleifscheibe 314 wird um die Drehachse 310a der Spindel 310 gedreht.
Jeder der vier Einspanntische CTA bis CTD weist einen aus einem porösen Element ausgebildeten Ansaughalteabschnitt 510 zum Halten des Wafers unter Ansaugung und einen kreisförmigen zylindrischen Rahmen 511 zum Tragen des Ansaughalteabschnitts 510 auf. Ein Motor 512 ist unterhalb jedes der vier Einspanntische CTA bis CTD vorgesehen. Der Motor 512 dient dazu, jeden der vier Einspanntische CTA bis CTD um eine Drehachse 513 zu drehen. Jeder der vier Einspanntische CTA bis CTD, der Motor 512 und die Drehachse 513 bilden eine Halteeinheit 51 aus. Der Ansaughalteabschnitt 510 ist mit einer (nicht dargestellten) Vakuumquelle zum Erzeugen einer Ansaugkraft verbunden. Der Ansaughalteabschnitt 510 weist eine obere freiliegende Oberfläche als eine Halteoberfläche 510a zum Halten des Wafers unter Ansaugung auf. Das heißt, dass die von der Vakuumquelle erzeugte Ansaugkraft zur Halteoberfläche 510a des Ansaughalteabschnitts 510 übertragen wird, wodurch der Wafer unter Ansaugung an der Halteoberfläche 510a gehalten wird.
Jeder der vier Einspanntische CTA bis CTD ist durch eine Neigungseinstelleinheit 56 zum Einstellen der Neigung der durch die Mitte der Halteoberfläche 510a verlaufenden Drehachse 513 getragen. Die Neigungseinstelleinheit 56 weist mindestens drei Tragabschnitte auf. Mindestens zwei dieser Tragabschnitte sind bewegbare Tragabschnitte 52 und 53 und der Verbleibende ist ein befestigter Tragabschnitt 54. Die bewegbaren Tragabschnitte 52 und 53 und der befestigte Tragabschnitt 54 sind an der unteren Oberfläche des Rahmens 511 so vorgesehen, dass sie in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung des Rahmens 511 angeordnet sind. Als eine Modifikation kann die Neigungseinstelleinheit 56 drei bewegbare Tragabschnitte und keinen befestigten Tragabschnitt aufweisen. Das heißt, dass es sein kann, dass die Neigungseinstelleinheit 56 nur drei bewegbare Tragabschnitte aufweist. Als eine weitere Modifikation kann die Neigungseinstelleinheit 56 vier oder mehr Tragabschnitte mit mindestens drei bewegbaren Tragabschnitten und mindestens einem befestigten Tragabschnitt aufweisen.
Der bewegbare Tragabschnitt 52 weist einen in einer inneren Basis 55 der Schleifvorrichtung 1 vorgesehenen Motor 520, einen Feineinstellschaft 521, der mit dem Motor 520 verbundenen ist und so eingerichtet ist, dass er vom Motor 520 gedreht werden kann, einen Tragabschnitt 522 zum drehbaren Tragen des Feineinstellschafts 521 und einen Aufnahmeabschnitt 523, der von der unteren Oberfläche des Rahmens 511 nach unten vorsteht und ein Loch zum Aufnehmen eines oberen Abschnitts des Feineinstellschafts 521 aufweist, auf. Der Motor 520 ist mit einem Steuerungsabschnitt 60 verbunden und eingerichtet, um unter der Steuerung durch den Steuerungsabschnitt 60 betätigt zu werden. Der Steuerungsabschnitt 60 dient auch dazu, den Betrieb jeder Komponente der Schleifvorrichtung 1 zu steuern.
Ein Außengewinde 521a ist am oberen Abschnitt des Feineinstellschafts 521 ausgebildet und ein Innengewinde 523a ist an der Oberfläche der inneren Seite des Aufnahmeabschnitts 523 ausgebildet, in dem das Außengewinde 521a des Feineinstellschafts 521 mit dem Innengewinde 523a des Aufnahmeabschnitts 523 in Eingriff steht. Darüber hinaus ist ein Ursprungssensor 523b zum Detektieren der Position des oberen Endes des Feineinstellschafts 521 an der Oberfläche der inneren Seite des Aufnahmeabschnitts 523 vorgesehen. Der Steuerungsabschnitt 60 wirkt so, dass er die relative Position des oberen Endes des Feineinstellschafts 521 in Bezug auf den Ursprungssensor 523b erkennt. Ferner ist der Tragabschnitt 522 an der oberen Oberfläche der inneren Basis 55 befestigt.
Der weitere bewegbare Tragabschnitt 53 weist die gleiche Ausgestaltung wie diejenige des bewegbaren Tragabschnitts 52 auf. Das heißt, dass der bewegbare Tragabschnitt 53 einen in der inneren Basis 55 vorgesehenen (nicht dargestellten) Motor, einen Feineinstellschaft 531, der mit diesem Motor verbunden ist und eingerichtet ist, um von diesem Motor gedreht zu werden, einen Tragabschnitt 532 zum drehbaren Tragen des Feineinstellschafts 531 und einen Aufnahmeabschnitt 533 aufweist, der von der unteren Oberfläche des Rahmens 511 nach unten vorsteht und ein Loch zum Aufnehmen eines oberen Abschnitts des Feineinstellschafts 531 aufweist. Dieser Motor ist auch mit dem Steuerungsabschnitt 60 verbunden und eingerichtet, um unter der Steuerung durch den Steuerungsabschnitt 60 betätigt zu werden. Ein Außengewinde 531a ist am oberen Abschnitt des Feineinstellschafts 531 ausgebildet und ein Innengewinde 533a ist an der Oberfläche der inneren Seite des Aufnahmeabschnitts 533 ausgebildet, in dem das Außengewinde 531a des Feineinstellschafts 531 mit dem Innengewinde 533a des Aufnahmeabschnitts 533 in Eingriff steht. Ferner ist ein Ursprungssensor 533b zum Detektieren der Position des oberen Endes des Feineinstellschafts 531 an der Oberfläche der inneren Seite des Aufnahmeabschnitts 533 vorgesehen. Der Steuerungsabschnitt 60 wirkt so, dass er die relative Position des oberen Endes des Feineinstellschafts 531 in Bezug auf den Ursprungssensor 533b erkennt. Ferner ist der Tragabschnitt 532 an der oberen Oberfläche der inneren Basis 55 befestigt.
Auf der anderen Seite weist der befestigte Tragabschnitt 54 einen befestigten Schaft 541 mit einem an der oberen Oberfläche der inneren Basis 55 befestigten unteren Ende und einem an der unteren Oberfläche des Rahmens 511 befestigten oberen Ende auf.
Im bewegbaren Tragabschnitt 52 wird der Motor 520 vom Steuerungsabschnitt 60 gesteuert, um den Feineinstellschaft 521 zu drehen, sodass das Außengewinde 521a des Feineinstellschafts 521 in Bezug auf das Innengewinde 523a des Aufnahmeabschnitts 523 relativ bewegt wird. Folglich wird der Aufnahmeabschnitt 523 vertikal bewegt und die Höhe des Rahmens 511 in Bezug auf die innere Basis 55 wird demgemäß an der Position geändert, an welcher der Aufnahmeabschnitt 523 vorgesehen ist. Der Betrieb des anderen bewegbaren Tragabschnitts 53 ist ähnlich zu demjenigen des bewegbaren Tragabschnitts 52. Auf der anderen Seite wird am befestigten Tragabschnitt 54 die Höhe des Rahmens 511 in Bezug auf die innere Basis 55 an der Position, an welcher der befestigte Schaft 541 vorgesehen ist, nicht verändert. Somit wird der Aufnahmeabschnitt 523 in Bezug auf den Feineinstellschaft 521 vertikal bewegt oder der Aufnahmeabschnitt 533 wird in Bezug auf den Feineinstellschaft 531 vertikal bewegt, wodurch die Neigung der Drehachse 513 des Einspanntischs CTA (CTB, CTC oder CTD) in Bezug auf die Drehachse 300a der Spindel 300 verändert wird.
Die Halteoberfläche 510a ist eine konische Oberfläche und ein Teil (radiales Gebiet) dieser konischen Oberfläche ist durch den Betrieb der Neigungseinstelleinheit 56 parallel mit der unteren Oberfläche (Schleifoberfläche) jedes abrasiven Elements 304b oder 314b eingerichtet.
Wie in 1 dargestellt ist, weist die Schleifvorrichtung 1 ein Touchpanel 70 zur Benutzung bei einem Eingeben von Bearbeitungsbedingungen oder bei einem Anzeigen der Bedingung des Wafers, der bearbeitet wird, auf. Das Touchpanel 70 weist einen Einstellabschnitt 122 zur Benutzung bei einem Einstellen einer Ziel-Querschnittsform des Wafers und einem Speichern dieser Ziel-Querschnittsform, einen Eingabeabschnitt 121 zur Benutzung bei einem Eingeben einer aktuellen Querschnittsform des Wafers im Fall eines Schleifens des Wafers in Bezug auf die aktuelle Neigung der Drehachse 513 und einen Wählabschnitt 131 zur Benutzung bei einem Wählen eines der vier Einspanntische CTA bis CTD, welche die vier Halteeinheiten 51 ausbilden, auf. Die vom Einstellabschnitt 122 einzustellende Ziel-Querschnittsform und die vom Eingabeabschnitt 121 einzugebende aktuelle Querschnittsform des Wafers sind vertikale Querschnittsformen, die durch ein Schneiden des Wafers entlang des Durchmessers davon erhalten werden.
Der Betrieb der Schleifvorrichtung 1 wird nun in der Abfolge von Schritten beschrieben werden.
Vorbereitungsschritt
In einem Vorbereitungsschritt werden Bearbeitungsbedingungen für ein Grobschleifen, ein Feinschleifen und ein Polieren vom Touchpanel 70 eingegeben. Bei einem tatsächlichen Durchführen des Bearbeitens liest der Steuerungsabschnitt 60 die eingegebenen Bearbeitungsbedingungen aus und steuert den Betrieb der Schleifvorrichtung 1 unter den gelesenen Bearbeitungsbedingungen. Typischerweise weist der Steuerungsabschnitt 60 eine Berechnungseinheit (Prozessor) und eine Speichereinheit (Speicher) auf. Beispielsweise geht die Berechnungseinheit gemäß einem in der Speichereinheit gespeicherten Programm vor, wodurch unterschiedliche Arten von für die unter den eingegebenen Bearbeitungsbedingungen notwendigen Steuerungen durchgeführt werden. Ferner steuert der Steuerungsabschnitt 60 die in 2 dargestellte Neigungseinstelleinheit 56 gemäß dem vom Touchpanel 70 eingegebenen Inhalt und der Ziel-Querschnittsform des Wafers. Das heißt, dass die Neigung der Drehachse 513 jedes Einspanntischs in Bezug auf die Drehachse 300a oder 310a jeder Schleifeinheit unter der Steuerung durch den Steuerungsabschnitt 60 durch ein Betätigen der Neigungseinstelleinheit 56 eingestellt wird. Diese Einstellung wird hierin im Folgenden detaillierter beschrieben.
Schleifschritt
Nach einem Eingeben der Bearbeitungsbedingungen vom Touchpanel 70 wird der Roboter 155 betätigt, um einen der zu bearbeitenden Wafer aus der ersten Kassette 150a zu nehmen und den Wafer als nächstes zur Positionierungseinheit 153 zu übertragen. Nach einem Positionieren des Wafers im Übergangsanordnungsgebiet 152 durch ein Betätigen der Positioniereinheit 153 wird die erste Übertragungseinheit 154a betätigt, um den Wafer von der Positioniereinheit 153 zu einem der vier Einspanntische CTA bis CTD an der Ladeposition in der Nähe der ersten Übertragungseinheit 154a zu übertragen. Es wird nun angenommen, dass der Wafer zum Einspanntisch CTA übertragen ist und dann daran gehalten ist.
Wie in 3 dargestellt ist, weist der Wafer W eine obere Oberfläche Wa und eine untere Oberfläche Wb auf, und ein Schutzband T ist im Vorhinein an der unteren Oberfläche Wb des Wafers W angebracht worden. Der Wafer W wird durch das Schutzband T an der Halteoberfläche 510a des Einspanntischs CTA gehalten. Danach wird der Drehtisch 6 um einen vorgegebenen Winkel (z.B. 90 Grad) gedreht, um den Wafer W zur ersten Schleifposition unter der ersten Schleifeinheit 30 zu bewegen. Danach wird der Einspanntisch CTA um die Drehachse 513 gedreht und die Spindel 300 wird um die Drehachse 300a gedreht, um dadurch die Schleifscheibe 304 zu drehen. Ferner wird die Schleiferzuführeinheit 20 zum Zuführen der ersten Schleifeinheit 30 betätigt, um die erste Schleifeinheit 30 in der -Z-Richtung zuzuführen (abzusenken), bis die abrasiven Elemente 304b der Schleifscheibe 304, die gedreht wird, in Kontakt mit der oberen Oberfläche Wa des Wafers W kommen. Somit wird die obere Oberfläche Wa des Wafers W durch die abrasiven Elemente 304b grob geschliffen. Zu diesem Zeitpunkt kommen die abrasiven Elemente 304b in das radiale Gebiet der oberen Oberfläche Wa des Wafers W.
Wenn auch nicht dargestellt, weist die Schleifvorrichtung 1 eine Dickenmesseinheit zum Messen der Dicke des Wafers W auf. Diese Dickenmesseinheit weist eine Halteoberflächenmesseinrichtung zum Messen der Höhe der Halteoberfläche 510a und eine Wafermesseinrichtung zum Messen der Höhe der oberen Oberfläche Wa des Wafers W auf, wobei die Dicke des Wafers W aus der Differenz zwischen der von der Halteoberflächenmesseinrichtung gemessenen Höhe und der von der Wafermesseinrichtung gemessenen Höhe gemessen wird. Demgemäß wird die erste Schleifeinheit 30, wenn die wie oben gemessene Dicke des Wafers W eine vorgegebene Dicke annimmt, durch die Schleiferzuführeinheit 20 in der +Z-Richtung angehoben, um das Grobschleifen zu beenden.
Danach wird der in 1 dargestellte Drehtisch 6 weiter um einen vorgegebenen Winkel (z.B. 90 Grad) gedreht, um dadurch den Wafer W zur zweiten Schleifposition unter der zweiten Schleifeinheit 31 zu bewegen. Danach wird der Einspanntisch CTA, wie in 3 dargestellt ist, um die Drehachse 513 gedreht und die Spindel 310 wird um die Drehachse 310a gedreht, um dadurch die Schleifscheibe 314 zu drehen. Ferner wird die Schleiferzuführeinheit 20 zum Zuführen der zweiten Schleifeinheit 31 betätigt, um die zweite Schleifeinheit 31 in der -Z-Richtung zuzuführen (abzusenken), bis die abrasiven Elemente 314b der Schleifscheibe 314, die gedreht wird, in Kontakt mit der oberen Oberfläche Wa des grob geschliffenen Wafers W kommen. Somit wird die grob geschliffene obere Oberfläche Wa des Wafers W durch die abrasiven Elemente 314b weiter feingeschliffen. Wenn die Dicke des Wafers W zu einer vorgegebenen Dicke wird, wird die zweite Schleifeinheit 31 durch die Schleiferzuführeinheit 20 in der +Z-Richtung angehoben, um das Feinschleifen zu beenden.
Wie in 4 dargestellt ist, sind drei Dickenmesseinheiten 320, 321 und 322 in der Nähe der zweiten Schleifeinheit 31 vorgesehen. Die Dickenmesseinheit 320 dient dazu, die Dicke eines zentralen Abschnitts Wo des feingeschliffenen Wafers W zu messen. Die Dickenmesseinheit 322 dient dazu, die Dicke eines Umfangsabschnitts We des feingeschliffenen Wafers W zu messen. Die Dickenmesseinheit 321 dient dazu, die Dicke eines mittleren Abschnitts Wm zwischen dem zentralen Abschnitt Wo und dem Umfangsabschnitt We des feingeschliffenen Wafers W zu messen. Der Steuerungsabschnitt 60 kann die von den drei Dickenmesseinheiten 320, 321 und 322 gemessenen Dicken lesen. Als eine Modifikation kann eine einzelne Dickenmesseinheit so vorgesehen sein, dass sie in der radialen Richtung des Wafers W bewegbar ist, sodass die Dicken des zentralen Abschnitts Wo, des mittleren Abschnitts Wm und des Umfangsabschnitts We des Wafers W durch ein radiales Bewegen der einzelnen Dickenmesseinheit gemessen werden können.
5A bis 5E stellen unterschiedliche Querschnittsformen des Wafers W in dem Zustand nach einem Durchführen des Feinschleifens dar. Das heißt, dass 5A einen an der Mitte dicken Typ darstellt, sodass die Dicke des zentralen Abschnitts Wo größer ist als diejenige des Umfangsabschnitts We. 5B stellt einen an der Mitte dünnen Typ dar, sodass die Dicke des zentralen Abschnitts Wo geringer ist als diejenige des Umfangsabschnitts We. 5C stellt einen Knickflügel-Typ dar, sodass die Dicke des mittleren Abschnitts Wm größer ist als diejenige des zentralen Abschnitts Wo und als diejenige des Umfangsabschnitts We. 5D stellt einen umgekehrten Knickflügeltyp dar, sodass die Dicke des mittleren Abschnitts Wm geringer ist als diejenige des zentralen Abschnitts Wo und diejenige des Umfangsabschnitts We. 5E stellt einen gleichförmigen Typ dar, sodass die Dicke des zentralen Abschnitts Wo gleich ist wie diejenige des mittleren Abschnitts Wm und diejenige des Umfangsabschnitts We. Durch ein Betätigen der in 4 dargestellten Dickenmesseinheiten 320, 321 und 322, um die Dicken des zentralen Abschnitts Wo, des mittleren Abschnitts Wm und des Umfangsabschnitts We zu messen, ist es möglich, zu bestimmen, zu welchem der in 5A bis 5E dargestellten Typen die Querschnittsform des Wafers W gehört.
In 4 ist die Querschnittsform des Wafers W von einem durch eine gerade Linie dargestellten gleichförmigen Typ. Allerdings wird der zentrale Abschnitt des Wafers W von der Poliereinheit 4 stärker poliert. Demgemäß ist eine ideale Querschnittsform des Wafers W in dem Zustand nach einem Beenden des Feinschleifens von einem durch eine Phantomlinie in 4 dargestellten an der Mitte dicke Typ, um die Querschnittsform des Wafers W in dem Zustand nach einem Polieren in einem gleichförmigen Typ auszugestalten.
Polierschritt
Nach einem Beenden des Feinschleifens wird der Drehtisch 6 weiter um einen vorgegebenen Winkel (z.B. 90 Grad) gedreht, um dadurch den Wafer W zur Polierposition unter der Poliereinheit 4 zu bewegen. Danach wird der Einspanntisch CTA gedreht und die Spindel 40 wird gedreht, um dadurch das Polierpad 43 zu drehen. Ferner wird die Poliererzuführeinheit 25 betätigt, um die Poliereinheit 4 in der -Z-Richtung zuzuführen (abzusenken), bis das Polierpad 43, das gedreht wird, in Kontakt mit der oberen Oberflächen Wa des feingeschliffenen Wafers W kommt. Demgemäß wird die obere Oberfläche Wa des Wafers W vom Polierpad 43 poliert. Wenn die Dicke des obigen polierten Wafers W eine vorgegebene Dicke annimmt, wird die Poliereinheit 4 in der +Z-Richtung durch die Poliererzuführeinheit 25 angehoben, um das Polieren zu beenden.
Nach einem Beenden des Polierens wird der so polierte Wafer W von der zweiten Übertragungseinheit 154b gehalten und vom Einspanntisch CTA entladen, und dann durch die zweite Übertragungseinheit 154b zur Reinigungseinheit 156 übertragen. Danach wird der Wafer W von der Reinigungseinheit 156 gereinigt und als nächstes durch den Roboter 155 von der Reinigungseinheit 156 zur zweiten Kassette 151a übertragen. Schließlich wird der Wafer W durch den Roboter 155 in der zweiten Kassette 151a gespeichert.
Einstellen von Bearbeitungsbedingungen im Vorbereitungsschritt
Bei einem Einstellen der Bearbeitungsbedingungen für das Feinschleifen im Vorbereitungsschritt wird ein in 6 dargestellter Bedingungseinstellbildschirm 100 am Touchpanel 70 angezeigt. Der Bedingungseinstellbildschirm 100 weist ein Anzeigefeld 110 für eine gespeicherte Position des Feineinstellschaftes, ein Eingabefeld 120 für einen Waferform-Einstellbetrag bei einem Z2-Schleifen und ein Positionsspeicherfeld 130 auf. Im Bedingungseinstellbildschirm 100 bezeichnet das Symbol Z2 die in 1 dargestellte zweite Schleifeinheit 31.
Wie in 7 dargestellt, sind die zwei bewegbaren Tragabschnitt 52 und 53 und der befestigte Tragabschnitt 54 an drei Punkten angeordnet, die auf einem Kreis liegen, der dem äußeren Umfang jedes der vier Einspanntische CTA bis CTD auf eine solche Weise entspricht, dass diese drei Punkte ein regelmäßiges Dreieck mit einem Schwerpunkt ausbilden, der mit der Mitte der Halteoberfläche 510a in einer Draufsicht übereinstimmt. Das heißt, dass die zwei bewegbaren Tragabschnitte 52 und 53 und der befestigte Tragabschnitt 54 zwischen jedem Einspanntisch und der in 2 dargestellten inneren Basis 55 an den drei Positionen direkt unter den Ecken des obigen regelmäßigen Dreiecks vorgesehen sind. Im in 6 dargestellten Bedingungseinstellbildschirm 100 meint „L-Schaft“ den Feineinstellschaft 521 des bewegbaren Tragabschnitts 52 und „R-Schaft“ meint den Feineinstellschaft 531 des bewegbaren Tragabschnitts 53. Wie in 7 dargestellt ist, stimmt die Mitte des Kreises, der durch den L-Schaft, den R-Schaft und den befestigten Schaft 541 des befestigten Tragabschnitts 54 verläuft, mit der Mitte O der Halteoberfläche 510a jedes der Einspanntische CTA bis CTD überein. Bezugszeichen D in 7 bezeichnet den Durchmesser der Halteoberfläche 510a. Der befestigte Schaft 541, der Feineinstellschaft 521 und der Feineinstellschaft 531 sind an den drei Positionen direkt unter dem äußeren Umfang der Halteoberfläche 510a in gleichen Abständen angeordnet.
Der Wafer W weist einen kleineren Durchmesser auf als die Halteoberfläche 510a. In 7 bezeichnet Bezugszeichen R den Radius des Wafers W. Ferner bezeichnet Bezugszeichen r den Radius des von den bei einem Durchführen des Feinschleifens im Schleifschritt zu benutzenden mehreren abrasiven Elementen 314b ausgebildeten ringförmigen Rings. Da jedes abrasive Element 314b eine Breite aufweist, meint der Radius r des ringförmigen Rings den Radius eines Kreises, der durch die Mitte der Breite jedes abrasiven Elements 314b verläuft.
Wie in 2 dargestellt ist, ist die Halteoberfläche 510a eine konische Oberfläche und die abrasiven Elemente 314b kommen in einem Schleifgebiet WR als das in 7 dargestellte radiale Gebiet des Wafers in Kontakt mit der oberen Oberfläche Wa des Wafers W. Dieses Schleifgebiet WR erstreckt sich von der Mitte O der Halteoberfläche 510a in Richtung zum befestigten Schaft 541. Ferner entspricht der Abstand von der Mitte O zum mittleren Abschnitt Wm des Schleifgebiets WR der Hälfte (R/2) des Radius R des Wafers W.
Im in 6 dargestellten Bedingungseinstellbildschirm 100 stellt das Anzeigefeld 110 für eine gespeicherte Position des Feineinstellschaftes die aktuellen Z-Positionen der Feineinstellschäfte 521 und 531 der zwei bewegbaren Tragabschnitte 52 und 53 der in 2 dargestellten Neigungseinstelleinheit 56, das heißt, die aktuellen Z-Positionen des in 7 dargestellten L-Schafts und des R-Schafts, dar. Im Anzeigefeld 110 der gespeicherten Position des Feineinstellschafts bezeichnet „CTA“ den Einspanntisch CTA, „CTB“ bezeichnet den Einspanntisch CTB, „CTC“ bezeichnet den Einspanntisch CTC und „CTD“ bezeichnet den Einspanntisch CTD. Ferner stellt im Anzeigefeld 110 der Wert für den L-Schaft in jedem der Einspanntische CTA bis CTD den Abstand zwischen dem Ursprungssensor 523b und dem oberen Ende des Feineinstellschafts 521 des in 2 dargestellten bewegbaren Tragabschnitts 52 dar. Ähnlich stellt der Wert für den R-Schaft in jedem der Einspanntische CTA bis CTD den Abstand zwischen dem Ursprungssensor 533b und dem oberen Ende des Feineinstellschafts 531 des in 2 dargestellten bewegbaren Tragabschnitts 53 dar. Im Anzeigefeld 110 bedeutet das Minuszeichen für jeden Wert, dass das obere Ende des Feineinstellschafts 521 oder 531 eine niedrigere Höhe aufweist als der Ursprungssensor 523b oder 533b.
Im in 6 dargestellten Bedingungseinstellbildschirm 100 weist das Eingabefeld 120 für den Waferform-Einstellbetrag bei einem Z2-Schleifen ein Eingabefeld 121 für eine aktuelle Form, ein Eingabefeld 122 für eine Zielform und ein Anzeigefeld 123 für einen Feineinstellschaft-Verschiebungsbetrag auf.
Das Eingabefeld 121 für die aktuelle Form ist ein Feld zum Eingeben einer Information (Daten) in Bezug auf die tatsächliche Querschnittsform des Wafers W, die nach einem Durchführen eines Test-Feinschleifens unter Benutzung der zweiten Schleifeinheit 31 gemessen wurde. Im Eingabefeld 121 für die aktuelle Form werden die durch die drei in 4 dargestellten Dickenmesseinheiten 320, 321 und 322 gemessenen Dicken eingegeben. Der Wert für „Höhe der Mitte (Bezug)“ ist ein von der Dickenmesseinheit 320 gemessener Wert, der Wert für „R/2 Höhe“ ist ein von der Dickenmesseinheit 321 gemessener Wert und der Wert für „R Höhe“ ist ein von der Dickenmesseinheit 322 gemessener Wert. Das Eingabefeld 121 für die aktuelle Form dient als ein Eingabeabschnitt 121 zum Eingeben der aktuellen Querschnittsform des Wafers, wie in 1 dargestellt.
Das Eingabefeld 122 für die Zielform ist ein Feld zum Eingeben einer Information (Daten) in Bezug auf die Ziel-Querschnittsform des Wafers W in dem Zustand nach einem Durchführen des Polierens durch die Poliereinheit 4. Im Eingabefeld 122 für die Zielform ist der Wert für „Mitte Höhe (Bezug)“ ein Zielwert für die Höhe des mittleren Abschnitts Wo des Wafers W, der Wert für „R/2 Höhe“ ist ein Zielwert für die Höhe des mittleren Abschnitts Wm des Wafers W und der Wert für „R Höhe“ ist ein Zielwert für die Höhe des Umfangsabschnitts We des Wafers W. Das Eingabefeld 122 für die Zielform dient als ein Einstellabschnitt 122 zum Eingeben der Ziel-Querschnittsform des Wafers W und zum Einstellen derselben, wie in 1 dargestellt ist.
Der Eingabeabschnitt 121 und der Einstellabschnitt 122 werden benutzt, um die Werte jedes Mal einzugeben und einzustellen, wenn die Bearbeitungsbedingungen bei einem Bearbeiten des Wafers W eingestellt werden. Mit anderen Worten werden Informationen (Daten) in Bezug auf die Querschnittsform des Wafers W jedes Mal in das Eingabefeld 121 der aktuellen Form und das Eingabefeld 122 der Zielform eingegeben, wenn die Bearbeitungsbedingungen bei einem Bearbeiten des Wafers W eingestellt werden.
Das an einer unteren Position im Eingabefeld 120 für den Waferform-Einstellbetrag bei einem Z2-Schleifen dargestellte Anzeigefeld 123 für einen Feineinstellschaft-Verschiebungsbetrag ist ein Feld zum Anzeigen des Einstellbetrags für die Höhe von sowohl dem L-Schaft als dem Feineinstellschaft 521 als auch dem R-Schaft als dem Feineinstellschaft 531, um die Ziel-Querschnittsform des Wafers W zu erhalten. Die Werte im Anzeigefeld 123 werden durch den Steuerungsabschnitt 60 gemäß den Werten im Eingabefeld 121 der aktuellen Form und dem Eingabefeld 122 der Zielform berechnet. Im Fall eines Verschiebens des L-Schaftes und des R-Schaftes nach oben haftet den Werten ein +-Zeichen an, wohingegen den Werten im Fall eines Verschiebens des L-Schafts und des R-Schafts nach unten ein Minuszeichen anhaftet.
Das Positionsspeicherfeld 130 weist einen Wählabschnitt 131 zur Benutzung bei einem Wählen eines der vier Einspanntische CTA bis CTD und einem Aufbringen der Einstellbeträge für den L-Schaft und den R-Schaft, die im Anzeigefeld 123 angezeigt sind, auf diesen gewählten Einspanntisch auf. Das Positionsspeicherfeld 130 weist ferner einen Speicherknopf 132 auf, der eingerichtet ist, um vom Bediener bei einem Speichern der Einstellbeträge berührt zu werden. Im Wählabschnitt 131 ist ein Feld „Ziel-CT“ eingerichtet, um vom Bediener berührt zu werden, wodurch ein Pulldown-Menü angezeigt wird. Demgemäß kann der Bediener einen beliebigen der Einspanntische CTA bis CTD aus diesem Pulldown-Menü wählen. In 6 ist „CTA“ im Wählabschnitt 131 als ein Beispiel gewählt.
Der in 1 dargestellte Steuerungsabschnitt 60 liest die Information (Daten) in Bezug auf die Ziel-Querschnittsform des Wafers W, die im Einstellabschnitt 122 eingestellt ist, und die Information (Daten) in Bezug auf die in den Eingabeabschnitt 121 eingegebene aktuelle Querschnittsform des Wafers W aus. Danach steuert der Steuerungsabschnitt 60 die bewegbaren Tragabschnitte 52 und 53 gemäß den in den Eingabeabschnitt 121 eingegebenen Werten für die Höhe der Mitte (Bezug) am zentralen Abschnitt Wo, der R/2-Höhe am mittleren Abschnitt Wm und der R-Höhe am Umfangsabschnitt We und den im Einstellabschnitt 122 eingestellten Werten für die Höhe der Mitte (Bezug), der R/2-Höhe und der R-Höhe, um die im Einstellabschnitt 122 eingestellte Ziel-Querschnittsform des Wafer W in dem Zustand nach einem Durchführen des Polierens zu erhalten.
Der in 6 dargestellte Bedingungseinstellabschnitt 100 ist ein initialer Bildschirm. Demgemäß werden im Anzeigefeld 110 der gespeicherten Position des Feineinstellschaftes die aktuellen Positionen des L-Schaftes und des R-Schaftes in jedem der Einspanntische CTA bis CTD angezeigt. Auf der anderen Seite sind im Eingabefeld 120 der Waferform-Einstellbeträge beim Z2-Schleifen alle Werte 0. In diesem Zustand gibt der Bediener die gemessenen Werten für die Höhe der Mitte (Bezug), die R/2-Höhe und die R-Höhe in dem Zustand nach einem Durchführen des Test-Feinschleifens in das Eingabefeld 121 der aktuellen Form im Eingabefeld 120 der Waferform-Einstellbeträge beim Z2-Schleifen ein, wodurch ein in 8 dargestellter Bedingungseinstellbildschirm 100a erhalten wird. Im Eingabefeld 121 der aktuellen Form ist in dem in 8 dargestellten Bedingungseinstellabschnitt 100a der Wert für die Höhe der Mitte (Bezug) Null und die Werte für die R/2-Höhe und die R-Höhe sind relative Werte in Bezug auf den Wert für die Höhe der Mitte (Bezug). Die Höhe der Mitte (Bezug) ist die Höhe des zentralen Abschnitts Wo, die R/2-Höhe ist die Höhe des mittleren Abschnitts Wm und die R-Höhe ist die Höhe des Umfangsabschnitts We. Im Eingabefeld 121 der aktuellen Form sind im in 8 dargestellten Beispiel ein Wert von 0,00 µm für die Höhe der Mitte (Bezug), ein Wert von 0,50 µm für die R/2-Höhe und ein Wert von 1,00 µm für die R-Höhe als die gemessenen Werten am Wafer W in dem Zustand nach einem Durchführen des Test-Feinschleifens eingegeben. Das heißt, dass der durch ein Durchführen des Test-Feinschleifens erhaltene Wafer W ein Wafer von einem an der Mitte dicken Typ ist. Allerdings ist die Ziel-Querschnittsform des Wafers W in dem Zustand nach einem Durchführen des Polierens eine gleichförmige Querschnittsform, sodass die Dicke des Wafers W gleichförmig ist. Demgemäß ist in dem in 8 dargestellten Eingabefeld 122 für die Zielform der Wert für die Höhe der Mitte (Bezug) 0, der Wert für die R/2-Höhe ist 0 und der Wert für die R-Höhe ist 0.
Nachdem die aktuelle Form und die Zielform wie oben erwähnt eingegeben worden sind, vergleicht der Steuerungsabschnitt 60 die im Einstellabschnitt 122 eingestellte Ziel-Querschnittsform des Wafers W mit der in den Eingabeabschnitt 121 eingegebenen aktuellen Querschnittsform des Wafers W und zeigt dann die Werte gemäß der aktuellen Form und der Zielform im Anzeigefeld 123 des Feineinstellschaft-Verschiebungsbetrags an. Danach steuert der Steuerungsabschnitt 60 die Neigungseinstelleinheit 56, um die Neigung der Drehachse 513 so zu ändern, dass der Wafer geschliffen werden kann, um die Ziel-Querschnittsform zu erhalten. Das Verarbeiten für diese Steuerung wird nun detaillierter beschrieben werden.
Beispielsweise stellt Tabelle 1 hinsichtlich des Einspanntischs CTA einen aktuellen Wert für den Abstand vom Ursprungssensor 523b zum oberen Ende des Feineinstellschafts 521 (L-Schaft) in der Z-Richtung und einen aktuellen Wert für den Abstand vom Ursprungssensor 533b zum oberen Ende des Feineinstellschafts 531 (R-Schaft) in der Z-Richtung dar. Ferner ist ein aktueller Wert für den Abstand gegenüber dem befestigten Schaft 541 auch in Tabelle 1 dargestellt. Ferner ist in Tabelle 1 auch ein jedem aktuellen Wert entsprechender Zielwert dargestellt. Die relative Z-Position des Feineinstellschafts 521 (L-Schaft) in Bezug auf den Ursprungssensor 523b und die relative Z-Position des Feineinstellschafts 531 (R-Schaft) in Bezug auf den Ursprungssensor 533b sind im Anzeigefeld 110 der gespeicherten Position des Feineinstellschafts angezeigt. Tabelle 1

Schaft Aktuelle Z-Position Ziel-Z-Position

Befestigter Schaft 0.60 (ZF0) 0 (ZF1)

L-Schaft -0.32 (ZL0) 0 (ZL1)

R-Schaft -0.28 (ZR0) 0 (ZR1)
Der Steuerungsabschnitt 60 liest die im Einstellabschnitt 122 eingestellten Werte aus. Dann berechnet der Steuerungsabschnitt 60 einen Verschiebungsbetrag ML für den L-Schaft in der Z-Richtung aus Gleichung (1), um die Z-Position des L-Schafts einzustellen. $\begin{array}{l} ML = (ZL 0 - ZF0) - (ZL1 - ZF1) \\ = (- 0.32 - 0.60) - (0 - 0) \\ = - 0.92 \end{array}$
Ähnlich berechnet der Steuerungsabschnitt 60 einen Verschiebungsbetrag MR für den R-Schaft in der Z-Richtung aus Gleichung (2), um die Z-Position des R-Schafts einzustellen. $\begin{array}{l} MR = (Z R 0 - ZF0) - (ZR1 - ZF1) \\ = (- 0.28 - 0.60) - (0 - 0) \\ = - 0.88 \end{array}$
Der Steuerungsabschnitt 60 zeigt als nächstes die oben berechneten Werte für ML und MR im Anzeigefeld 123 des Verschiebungsbetrags des Feineinstellschafts des in 8 dargestellten Bedingungseinstellbildschirms 100a an.
Danach wird, wie in einem Bedingungseinstellbildschirm 100b in 9 dargestellt, der Knopf „Ziel-CT“ im Wählabschnitt 131 vom Bediener berührt, um ein Pulldown-Menü 131a anzuzeigen. Dann wird im Pulldown-Menü 131a „CTA“ vom Bediener berührt, um den Einspanntisch CTA zu wählen. Danach wird der Speicherknopf 132 vom Bediener berührt, um die Verschiebungsbeträge der Feineinstellschäfte für den L-Schaft und den R-Schaft im Einspanntisch CTA zu speichern.
Danach treibt der Steuerungsabschnitt 60 die Motoren 520 und 530 der in 2 dargestellten bewegbaren Tragabschnitte 52 und 53 an, um dadurch den Feineinstellschaft 521 (L-Schaft) und den Feineinstellschaft 531 (R-Schaft) um die oben erhaltenen Verschiebungsbeträge zu bewegen. Danach addiert der Steuerungsabschnitt 60 die Werte, welche die aktuellen Positionen des L-Schafts und des R-Schafts anzeigen, zu den oben berechneten Werten für den Feineinstellschaft-Verschiebungsbetrag. Das heißt, dass der Steuerungsabschnitt 60 die folgende Berechnung durchführt. $\begin{array}{l} - 0.32 + (- 0.92) = - 1.24 \\ - 0.28 + (- 0.88) = - 1.16 \end{array}$
Der Steuerungsabschnitt 60 zeigt die Ergebnisse dieser Berechnung in den Feldern des L-Schafts und des R-Schafts für CTA im Anzeigefeld 110 für die gespeicherte Position des Feineinstellschafts, wie in einem Bedingungseinstellbildschirm 100c in 10 dargestellt, an. Ferner werden die Werte für den Verschiebungsbetrag im Anzeigefeld 123 für den Verschiebungsbetrag des Feineinstellschafts auf 0 zurückgesetzt.
Auch für die weiteren Einspanntische CTB, CTC und CTD wird ein Zielwert eingegeben und die Einstellungsbeträge für den L-Schaft und den R-Schaft werden in jedem Einspanntisch auf eine ähnliche Weise berechnet. Die berechneten Werte für den Einstellbetrag werden gespeichert und die Höhen des L-Schafts und des R-Schafts werden tatsächlich von den bewegbaren Tragabschnitten 52 und 53 in der Halteeinheit 51 für jeden Einspanntisch eingestellt. Dann werden die eingestellten Werte für die Höhe wie in 10 dargestellt im Anzeigefeld 110 für die gespeicherte Position des Feineinstellschafts angezeigt.
Auf diese Weise wird die Höhe jedes der Einspanntische CTA bis CTD eingestellt, um dadurch die Neigung der Drehachse 513 in jeder Halteeinheit 51 zu ändern. Danach wird in dem Zustand, in dem die Neigung der Drehachse 513 geändert worden ist, der Polierschritt durchgeführt. Demgemäß kann der Wafer W poliert werden, um eine gleichförmige Dicke zu erhalten.
Allerdings ist es schwierig, die Dicke des Wafers W durch ein einmaliges Durchführen dieser Einstellung gleichmäßig auszugestalten. In dem Fall, dass das Feinschleifen unter den eingestellten Bedingungen durchgeführt wird und die Querschnittsform des Wafers W in dem Zustand nach einem Durchführen des Feinschleifens nicht die in das Eingabefeld der aktuellen Form eingegebenen Werte annimmt, werden die Verschiebungsbeträge der Feineinstellschäfte 521 und 531 nochmals eingestellt. Danach werden das Feinschleifen und das Polieren nochmals durchgeführt. Durch ein Wiederholen eines solchen Vorgangs kann die Dicke des Wafers W gleichmäßig ausgestaltet werden.
Wie oben beschrieben, ist die Querschnittsform des Wafers W in dem Zustand nach einem Durchführen des Feinschleifens auf einen an der Mitte dicken Typ eingestellt. Danach wird die obere Oberfläche Wa des Wafers W unter Benutzung der Poliereinheit 4 poliert, sodass die Dicke des Wafers W gleichmäßig ausgestaltet werden kann.
Als eine Modifikation kann die Ziel-Querschnittsform des Wafers gemäß den Einspanntischen unterschiedlich ausgestaltet sein. Ferner kann es, während in dieser bevorzugten Ausführungsform vier Halteeinheiten 51 vorgesehen sind, sein, dass in der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere Halteeinheiten vorgesehen sind.
Ferner kann es, während die Schleifvorrichtung 1 in dieser bevorzugten Ausführungsform die Poliereinheit 4 aufweist, sein, dass die Schleifvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung keine Poliereinheit aufweist. Ferner kann die Schleifvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine einzelne Schleifeinheit aufweisen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Patentansprüche definiert und alle Änderungen und Modifikationen, die in das Äquivalente des Schutzbereichs der Ansprüche fallen, sind daher von der Erfindung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015009295 A [0002]
JP 2013004726 A [0003]

Claims

Schleifvorrichtung, aufweisend: eine Halteeinheit mit einem Einspanntisch mit einer Halteoberfläche zum Halten eines Wafers, wobei der Einspanntisch um eine durch eine Mitte der Halteoberfläche verlaufende Drehachse drehbar ist; eine Schleifeinheit mit einer Spindel mit einer Drehachse und einer an einem unteren Ende der Spindel angebrachten Schleifscheibe, wobei die Schleifscheibe mehrere ringförmig angeordnete abrasive Elemente aufweist, wobei, wenn die Spindel gedreht wird, um dadurch die Schleifscheibe zu drehen, der am Einspanntisch gehaltene Wafer von den abrasiven Elementen der gedrehten Schleifscheibe geschliffen wird; eine Neigungseinstelleinheit zum Einstellen einer Neigung der Drehachse des Einspanntischs in Bezug auf die Drehachse der Spindel; und ein Touchpanel, wobei: die abrasiven Elemente eingerichtet sind, um den am Einspanntisch gehaltenen Wafer in einem Schleifgebiet als ein radiales Gebiet, das von der Mitte der Halteoberfläche zu einem äußeren Umfang davon reicht, zu schleifen, und das Touchpanel eingerichtet ist, um ein Eingabefeld für eine Zielform zum Eingeben einer Information in Bezug auf eine Ziel-Querschnittsform des Wafers und ein Eingabefeld einer aktuellen Form zum Eingeben einer Information in Bezug auf eine aktuelle Querschnittsform des geschliffenen Wafers in einem Zustand, in dem die Neigung der Drehachse des Einspanntischs noch nicht geändert worden ist, anzuzeigen, wobei die Schleifvorrichtung ferner aufweist: einen Steuerungsabschnitt zum Vergleichen der in das Eingabefeld der Zielform eingegebenen Information in Bezug auf die Ziel-Querschnittsform des Wafers mit der in das Eingabefeld der aktuellen Form eingegebenen Information in Bezug auf die aktuelle Querschnittsform des Wafers und dann Steuern der Neigungseinstelleinheit, um die Neigung der Drehachse des Einspanntischs so zu ändern, dass der Wafer geschliffen wird, um die Ziel-Querschnittsform des Wafers zu erhalten.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Halteeinheit mehrere Halteeinheiten, die jeweils den Einspanntisch aufweisen, aufweist, wobei die Schleifvorrichtung ferner aufweist: eine Positioniereinheit zum Bewegen einer der mehreren Halteeinheiten zu einer Schleifposition, an welcher der Wafer von der Schleifeinheit geschliffen wird, wobei: das Touchpanel eingerichtet ist, um ferner einen Wählabschnitt zur Benutzung bei einem Wählen einer der mehreren Halteeinheiten anzuzeigen, und der Steuerungsabschnitt eingerichtet ist, um die Neigung der Drehachse des Einspanntischs in der unter Benutzung des Wählabschnitts gewählten Halteeinheit zu ändern.
Schleifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: eine Information in Bezug auf die Querschnittsform des Wafers jedes Mal in das Eingabefeld der Zielform und das Eingabefeld der aktuellen Form eingegeben wird, wenn bei einem Bearbeiten des Wafers Bearbeitungsbedingungen eingestellt werden.