DE102021211670A1

DE102021211670A1 - Waferschleifverfahren

Info

Publication number: DE102021211670A1
Application number: DE102021211670.1A
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Kubo; Hidekazu Nakayama
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2022-05-05
Also published as: JP2022072047A; US20220134504A1; KR20220057423A; CN114425741A

Abstract

Ein Waferschleifverfahren umfasst einen Schritt mit einem Halten eines Wafers an einer Haltefläche eines Spanntischs, einen ersten Schleifschritt mit einem Steuern eines Schleifvorschubmechanismus durch eine Steuerungseinheit, um einen durch eine Lastmesseinheit gemessenen Lastwert zu erhöhen oder zu vermindern und den Wafer auf eine Dicke zu schleifen, die eine vorbestimmte Zieldicke des Wafers nicht erreicht, und nach dem ersten Schleifschritt einen zweiten Schleifschritt mit einem Aufbringen eines voreingestellten Lastwerts und einem Schleifen des Wafers, bis die vorbestimmte Zieldicke erreicht ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waferschleifverfahren zum Schleifen eines Werkstücks, wie zum Beispiel eines Halbleiterwafers.
BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
Zum Beispiel schleift eine Schleifvorrichtung zum Schleifen mittels eines Schleifsteins, wie in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2013-226625 offenbart, einen an einer Haltefläche eines Spanntischs gehaltenen Wafer durch Drücken des Schleifsteins gegen den Wafer. Wenn eine Schleifgeschwindigkeit, mit welcher der Schleifstein dazu gebracht wird, sich dem Wafer anzunähern, erhöht wird, wird die Kraft erhöht, mit welcher der Schleifstein gegen den Wafer gedrückt wird, was eine kürzere Schleifzeit umsetzt.
Da jedoch die Kraft, mit welcher der Schleifstein gegen den Wafer gedrückt wird, groß ist, wird von einer geschliffenen Fläche des Wafers aus in der Tiefenrichtung eine Schadensschicht ausgebildet, in der Risse in einer Schichtform ausgebildet werden. Beim Schleifen eines Wafers, der aus einem harten Material, wie zum Beispiel Saphir, hergestellt ist, kann zudem beispielsweise der Schleifstein, wie in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2013-226625 offenbart, nach oben und unten hin- und herbewegt werden, um den Wafer zu schleifen, während die Schadensschicht bei der geschliffenen Fläche des Wafers ausgebildet wird, um dadurch eine Verkürzung der Schleifzeit zu beabsichtigen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Da die Schadensschicht jedoch einen negativen Einfluss auf Bauelemente ausübt, die an einer Fläche auf der Seite gegenüberliegend zu der Schleiffläche des Wafers ausgebildet werden, ist es wünschenswert, dass die Schadensschicht des Wafers, der einem Schleifen unterzogen worden ist, kleiner ist.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Waferschleifverfahren bereitzustellen, durch das eine Schleifzeit verkürzt werden kann und die Schadensschicht des Wafers, der einem Schleifen unterzogen worden ist, vermindert werden kann.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Waferschleifverfahren unter Verwendung einer Schleifvorrichtung einschließlich eines Spanntischs, der einen Wafer an einer Haltefläche hält, einer Schleifeinheit, die den an der Haltefläche gehaltenen Wafer durch einen Schleifstein schleift, eines Schleifvorschubmechanismus, der den Spanntisch und die Schleifeinheit in einer Richtung senkrecht zu der Haltefläche in einen relativen Schleifvorschub versetzt, einer Lastmesseinheit, die eine durch den Spanntisch oder die Schleifeinheit aufgenommene Last misst, wenn der Schleifstein gegen den an der Haltefläche gehaltenen Wafer drückt, und einer Steuerungseinheit bereitgestellt, die den Schleifvorschubmechanismus auf Grundlage der durch die Lastmesseinheit gemessenen Last steuert, wobei das Waferschleifverfahren einen Halteschritt mit einem Halten des Wafers an der Haltefläche, einen ersten Schleifschritt mit einem Steuern des Schleifvorschubmechanismus durch die Steuerungseinheit, um den durch die Lastmesseinheit gemessenen Lastwert zu erhöhen oder abzusenken, und mit einem Schleifen des Wafers zu einer Dicke, die eine vorbestimmte Zieldicke nicht erreicht, und nach dem ersten Schleifschritt einen zweiten Schleifschritt mit einem Aufbringen eines voreingestellten Lastwerts und einem Schleifen des Wafers durch den Schleifstein umfasst, bis die vorbestimmte Zieldicke erreicht ist.
Bei dem ersten Schleifschritt wird vorzugsweise eine Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall des gemessenen Lastwerts reduziert, während die Dicke des Wafers kleiner wird.
In Übereinstimmung mit dem Schleifverfahren der vorliegenden Erfindung wird der erste Schleifschritt mit einem Steuern des Schleifvorschubmechanismus durch die Steuerungseinheit gesteuert, um den durch die Lastmesseinheit gemessenen Lastwert zu erhöhen oder abzusenken und den Wafer zu einer Dicke zu schleifen, die eine vorbestimmte Zieldicke nicht erreicht, während ein Ausbilden mit der Schadensschicht ausgeführt wird. Daher kann eine Schleifzeit verkürzt werden, bevor die Dicke erreicht wird, welche die Zieldicke nicht erreicht. Nach dem ersten Schleifschritt wird der zweite Schleifschritt mit einem Aufbringen eines voreingestellten Lastwerts oder eines festgelegten Lastwerts und einem Schleifen des Wafers, um eine vorbestimmte Zieldicke zu erreichen, ausgeführt, um die Schadensschicht nicht neu auszubilden, sondern um die Schadensschicht zu entfernen. Hierdurch kann der Wafer dazu gebracht werden, die vorbestimmte Zieldicke schnell zu erreichen, und die Schadensschicht des Wafers, die einem Schleifen unterzogen worden ist, kann reduziert werden.
Zudem wird bei dem ersten Schleifschritt des Waferschleifverfahrens der vorliegenden Erfindung die Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall des gemessenen Lastwerts reduziert, während die Dicke des Wafers geringer wird, wodurch der Wafer dazu gebracht werden kann, die vorbestimmte Zieldicke schneller zu erreichen, und die Schadensschicht des Wafers, die einem Schleifen unterzogen worden ist, stärker reduziert werden kann.
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Weise ihrer Umsetzung werden durch ein Studium der folgenden Beschreibung und beigefügten Ansprüche, unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen, deutlicher, und die Erfindung selbst wird hierdurch am besten verstanden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Schleifvorrichtung darstellt;
2 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen einer Schleifzeit, einer Höhe einer Schleifeinheit und einer Schleifvorschubgeschwindigkeit bei einem Waferschleifverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt; und
3 stellt einen Graphen zum Erläutern eines Zustands, bei dem während eines ersten Schleifschritts der Unterschied zwischen dem Anstieg und dem Abfall eines Lastwerts, der auf einen Wafer ausgeübt wird, zeitabhängig reduziert wird, während die Dicke des Wafers geringer wird, und einen Graph zum Erläutern eines Zustands dar, bei dem die Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall des Lastwerts, der auf den Wafer ausgeübt wird, pro Zeiteinheit der gleiche ist, selbst während die Dicke des Wafers geringer wird.

AUSFÜHRLICHE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine in 1 dargestellte Schleifvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung zum Schleifen eines Wafers 80, der unter Saugwirkung an einer Haltefläche 302 eines Spanntischs 30 gehalten wird, durch eine Schleifeinheit 16. Bei der Schleifvorrichtung 1 ist eine Vorderseite (-Y-Richtungsseite) über einer Vorrichtungsbasis 10 der Schleifvorrichtung 1 ein Anbring-/Abnahmebereich, wo der Wafer 8 an dem Spanntisch 30 angebracht wird und von diesem abgenommen wird, und ist eine Rückseite (+Y-Richtungsseite) über der Vorrichtungsbasis 10 ein Bearbeitungsbereich, wo ein Schleifen des an dem Spanntisch 30 gehaltenen Wafers 80 durch die Schleifeinheit 16 ausgeführt wird.
Es ist anzumerken, dass die bei dem Schleifverfahren für den Wafer 80 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendete Schleifvorrichtung nicht auf eine Schleifvorrichtung beschränkt ist, bei der die Schleifeinheit 16 eine einzige Achse wie bei der Schleifvorrichtung 1 aufweist, sondern eine zweiachsige Schleifvorrichtung sein kann, bei der eine Grobschleifeinheit und eine Fertigschleifeinheit vorgesehen sind, und der Wafer 80 durch einen rotierenden Drehtisch oder Ähnliches auf der unteren Seite der Grobschleifeinheit oder der Fertigschleifeinheit positioniert sein kann.
Der in 1 dargestellte Wafer 80 ist zum Beispiel ein kreisförmiger Halbleiterwafer mit Saphir als Ausgangsmaterial, das ein schwer zu schleifendes Material ist, und mehrere nicht veranschaulichte Straßen sind so eingerichtet, dass sie an einer nach unten gerichteten, vorderen Fläche 801 des Wafers 80 senkrecht zueinander sind. In jedem der durch die nicht veranschaulichten Straßen sind jeweils nicht veranschaulichte Bauelemente ausgebildet. Es ist anzumerken, dass der Aufbau des Wafers 80 nicht auf das bei der vorliegenden Ausführungsform dargestellte Beispiel beschränkt ist. Zum Beispiel kann der Wafer 80 durch Glas, Galliumarsenid, Silizium, Keramik, Harz, Galliumnitrid, Siliziumkarbid oder Ähnliches eingerichtet sein.
Der Spanntisch 30 schließt zum Beispiel einen Saugabschnitt 300 einschließlich eines porösen Materials oder Ähnliches zum Halten des Wafers 80 unter Saugwirkung und einen Rahmenkörper 301 ein, der den Saugabschnitt 300 unterstützt. Der Saugabschnitt 300 kommuniziert mit einer nicht veranschaulichten Saugquelle, wie zum Beispiel einem Ejektormechanismus oder einer vakuumerzeugenden Einrichtung, und eine durch eine Saugwirkung der nicht veranschaulichten Saugquelle erzeugte Saugkraft wird zu einer Haltefläche 302 übertragen, die eine exponierte Fläche des Saugabschnitts 300 und eine obere Fläche des Rahmenkörpers 301 aufweist, wodurch der Wafer 80 unter Saugwirkung an der Haltefläche 302 des Spanntischs 30 gehalten werden kann. Die Haltefläche 302 ist eine besonders leicht konisch geneigte Fläche, die durch eine visuelle Überprüfung nicht erkannt werden kann, mit einem Rotationsmittelpunkt des Spanntischs 30 als Spitze.
Wie in 1 dargestellt, weist der Spanntisch 30 in einer Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung) eine Axialrichtung auf, ist um eine durch die Mitte der Haltefläche 302 verlaufende Rotationsachse 33 drehbar, während er durch eine Abdeckung 39 umgeben ist, und kann durch einen horizontalen Bewegungsmechanismus 13, der auf der unteren Seite der Abdeckung 39 und einer Balgabdeckung 390 angeordnet ist, die mit der Abdeckung 39 verbunden ist und sich in der Y-Achsenrichtung zusammenzieht und ausdehnt, auf der Vorrichtungsbasis 10 in der Y-Achsenrichtung hin- und herbewegt werden.
Der Horizontal-Bewegungsmechanismus 13, der den Spanntisch 30 in einer horizontalen Richtung (Y-Achsenrichtung) parallel zu den unteren Flächen der Schleifsteine 1644 der Schleifeinheit 16 bewegt, schließt eine Kugelspindel 130 mit einer Achse in der Y-Achsenrichtung, ein Paar Führungsschienen 131, das parallel zu der Kugelspindel 130 angeordnet ist, einen Motor 132, der mit einem Ende der Kugelspindel 130 verbunden ist und die Kugelspindel 130 dreht, und eine bewegbare Platte 133 ein, die im Inneren eine Mutter im Gewindeeingriff mit der Kugelspindel 130 aufweist und Bodenabschnitte in verschiebbarem Kontakt mit den Führungsschienen 131 aufweist. Wenn die Kugelspindel 130 durch den Motor 132 gedreht wird, wird die bewegbare Platte 133 begleitend dazu in der Y-Achsenrichtung bewegt, während sie durch die Führungsschienen 131 geführt wird, und der über eine Tischbasis 35 über der bewegbaren Platte 133 angeordnete Spanntisch 30 kann in der Y-Achsenrichtung bewegt werden. Es ist anzumerken, dass der Horizontal-Bewegungsmechanismus 13 ein Drehtisch sein kann, an dessen oberen Fläche mehrere Spanntische 30 angeordnet sind.
Der Spanntisch 30 ist drehbar an der Tischbasis 35 angebracht, die in Draufsicht kreisförmig ist, und der Spanntisch 30 ist durch die Tischbasis 35 über der bewegbaren Platte 133 angeordnet. Zudem ist die Tischbasis 35 in ihrer Neigung durch mehrere Einstellmechanismen 34 einstellbar, die in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung des Spanntischs 30 angeordnet sind. Mit der Neigung der Tischbasis 35 eingestellt, kann die Neigung der Haltefläche 302 des der Tischbasis 35 zugehörigen Spanntischs 30 relativ zu den unteren Flächen der Schleifsteine 1644 der Schleifeinheit 16 eingestellt werden.
Der Neigungseinstellmechanismus 34 der vorliegenden Ausführungsform schließt zum Beispiel zwei Hubabschnitte 340, die in einem Abstand von 120° in der Umfangsrichtung des Spanntischs 30 angeordnet sind, und einen nicht veranschaulichten feststehenden Säulenabschnitt ein, der mit einem Abstand von 120° in der Umfangsrichtung von den Hubabschnitten 340 angeordnet ist. Die zwei Hubabschnitte 340 sind zum Beispiel elektrische Aktuatoren, die in der Lage sind, einen Teil der Tischbasis 35 vertikal in der Z-Achsenrichtung zu bewegen.
Die Schleifvorrichtung 1 schließt Lastmesseinheiten 36 einschließlich eines Lastsensors oder Ähnliches zum Messen von beispielsweise einer durch den Spanntisch 30 aufgenommenen Last, wenn die Schleifsteine 1644 gegen den an der Haltefläche 302 des Spanntischs 30 gehaltenen Wafer 80 drücken, ein. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die drei Lastmesseinheiten 36 jeweils in einem Zustand angeordnet, in dem sie von der oberen und unteren Seite durch die zwei Hubabschnitte 340 und den einen nicht veranschaulichten feststehenden Säulenabschnitt und die bewegbare Platte 133 geklammert sind, und sind in Abständen von 120° in der Umfangsrichtung des Spanntischs 30 angeordnet, das heißt sie sind jeweils bei den Spitzen eines virtuellen gleichseitigen Dreiecks in einer horizontalen Ebene angeordnet. Die Lastmesseinheit 36 unterstützt den Spanntisch 30 über die Hubabschnitte 340 oder den nicht veranschaulichten, feststehenden Säulenabschnitt und die Tischbasis 35, und empfängt und erfasst die von einer +Z-Richtung aus auf den Spanntisch 30 ausgeübte Last, der den Wafer 80 unter Saugwirkung hält, das heißt die auf den Wafer 80 ausgeübte Last. Die Lastmesseinheit 36 schließt zum Beispiel einen dünnen durch die Kistler Group hergestellten Kraftsensor, der Bleizirkonattitanat (PZT) verwendet, oder Ähnliches ein.
Es ist anzumerken, dass ein Aufbau, bei dem die Lastmesseinheit 36 nicht auf der Seite des Spanntischs 30 sondern auf der Seite der Schleifeinheit 16 angeordnet ist und die durch die Schleifeinheit 16 aufgenommene Last misst, wenn die Schleifsteine 1644 gegen den an der Haltefläche 302 des Spanntischs 30 gehaltenen Wafers 80 gedrückt werden, übernommen werden kann. In diesem Fall sind die drei Lastmesseinheiten 36 zum Beispiel zwischen einem Halter 165 der Schleifeinheit 16 und einem durch den Halter 165 unterstützten Gehäuse 161 angeordnet, während sie in Abständen von 120° in der Umfangsrichtung der Schleifsteine 1644 angeordnet sind, das heißt jeweils an Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, sodass sie in der Z-Achsenrichtung von beiden Seiten eingespannt sind.
In dem Bearbeitungsbereich ist eine Säule 11 aufgestellt, und ein Schleifvorschubmechanismus 17, um den Spanntisch 30 und die Schleifeinheit 16 in einer Richtung (Z-Achsenrichtung) senkrecht zu der Haltefläche 302 in einen relativen Schleifvorschub zu versetzen, ist auf einer -Y-Richtungsseite an der vordern Seite der Säule 11 angeordnet. Der Schleifvorschubmechanismus 17 schließt eine Kugelspindel 170, deren axiale Richtung in der Z-Achsenrichtung ist, ein Paar Führungsschienen 171, das parallel zu der Kugelspindel 170 angeordnet ist, einen Hubmotor 172, der mit einem oberen Ende der Kugelspindel 170 verbunden ist und die Kugelspindel 170 dreht, und eine Hubplatte 173 ein, die im Inneren eine Mutter im Gewindeeingriff mit der Kugelspindel 170 aufweist und Seitenabschnitte in verschiebbarem Kontakt mit den Führungsschienen 171 aufweist. Während die Kugelspindel 170 durch den Hubmotor 172 gedreht wird, wird die Hubplatte 173 begleitend dazu in der Z-Achsenrichtung hin- und herbewegt, während sie durch die Führungsschienen 171 geführt wird, und die an der Hubplatte 173 befestigte Schleifeinheit 16 wird in der Z-Achsenrichtung in einen Schleifschub versetzt.
Zum Beispiel schließt die Schleifvorrichtung eine Höhenposition-Erfassungseinheit 12 ein, welche die Höhenposition der Schleifeinheit 16 erfasst, die durch den Schleifvorschubmechanismus 17 vertikal in der Z-Achsenrichtung bewegt wird. Die Höhenposition-Erfassungseinheit 12 schließt eine Skala 120, die sich entlang des Paars Führungsschienen 171 in der Z-Achsenrichtung erstreckt, und einen Leseabschnitt 123 ein, der an der Hubplatte 173 befestigt ist, wird zusammen mit der Hubplatte 173 entlang der Skala 120 bewegt und liest die Unterteilungen der Skala 120 optisch aus.
Die Schleifeinheit 16 zum Schleifen des an der Haltefläche 302 des Spanntischs 30 gehaltenen Wafers 80 schließt zum Beispiel eine Welle 160 mit einer axialen Richtung in der Z-Achsenrichtung und mit der Mitte der Schleifsteine 1654 als Achse, ein Gehäuse 161, das die Welle 160 drehbar unterstützt, einen Motor 162, der die Welle 160 auf eine drehbare Weise antreibt, eine ringförmige Halterung 163, die mit einem unteren Ende der Welle 160 verbunden ist, eine Schleifscheibe 164, die abnehmbar an einer unteren Fläche der Halterung 163 angebracht ist, und einen Halter 165 ein, der das Gehäuse 161 unterstützt und an der Hubplatte 173 des Schleifvorschubmechanismus 17 befestigt ist.
Die Schleifscheibe 164 schließt eine Scheibenbasis 1643 und mehrere Schleifsteine 1644 ein, die in einem ringförmigen Muster an einer unteren Fläche der Scheibenbasis 1653 angeordnet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Schleifsteine 1644 zum Beispiel durch Binden von Diamantschleifkörnern oder Ähnlichem durch ein vorbestimmtes Bindemittel ausgebildet und sind Segmentschleifsteine, wobei mehrere im Wesentlichen rechtwinklige quaderförmige Schleifsteinchips an einer unteren Fläche der Scheibenbasis 1643 in einem ringförmigen Muster mit vorbestimmten Abständen zwischen den Schleifchips angeordnet sind. Es ist anzumerken, dass die Schleifsteine 1644 in einer fortlaufenden Anordnung sein können, bei der kein Abstand zwischen den Schleifsteinchips vorliegt.
Im Inneren der Welle 160 ist ein nicht veranschaulichter Kanal, der mit einer Schleifwasser-Zuführquelle verbunden ist und als Durchgang für Schleifwasser dient, auf eine die Welle 160 in der axialen Richtung (Z-Achsenrichtung) der Welle 160 durchdringende Weise vorgesehen. Der nicht veranschaulichte Kanal gelangt ferner durch die Halterung 163 und öffnet sich in einer unteren Fläche der Scheibenbasis 1643, um in der Lage zu sein, das Schleifwasser in Richtung der Kontaktbereiche zwischen den Schleifsteinen 1644 und dem Wafer 80 auszustoßen.
Bei einer Position neben der Schleifeinheit 16, die in dem Zustand ist, zu einer Schleifposition abgesenkt zu sein, ist zum Beispiel eine Kontaktdickenmesseinheit 38 zum Messen der Dicke des Wafers 80 angeordnet. Die Dickenmesseinheit 38 misst die Höhenposition der Haltefläche 302, die als eine Referenzfläche dient, durch eine erste lineare Messeinrichtung, misst die Höhenposition einer hinteren Fläche 802 des zu schleifenden Wafers 80 durch eine zweite lineare Messeinrichtung und berechnet die Differenz zwischen den durch die zwei linearen Messeinrichtungen erhaltenen Messwerte, wodurch die Dicke des Wafers 80 während des Schleifens erfolgreich gemessen werden kann. Es ist anzumerken, dass die Dickenmesseinheit 38 kontaktlos sein kann.
Die Schleifvorrichtung 1 schließt eine Steuerungseinheit 9 ein, die in der Lage ist, jedes der Komponentenelemente der oben beschriebenen Schleifvorrichtung 1 zu steuern. Die Steuerungseinheit 9, die eine Central Processing Unit (CPU), einen Speicherabschnitt 90, wie zum Beispiel einen Speicher, und Ähnliches aufweist, ist zum Beispiel elektrisch mit dem Schleifvorschubmechanismus 17, der Schleifeinheit 16, dem Horizontal-Bewegungsmechanismus 13 und Ähnlichem verbunden. Unter der Steuerung der Steuerungseinheit 9 werden ein Schleifvorschubvorgang der Schleifeinheit 16 durch den Schleifvorschubmechanismus 17, ein Rotationsvorgang der Schleifscheibe 164 durch die Schleifeinheit 16, ein Positionierungsvorgang des den Wafer 80 haltenden Spanntischs 30 relativ zu der Schleifscheibe 164 durch den Horizontal-Bewegungsmechanismus 13 und Ähnliches gesteuert.
Wenn ein vorbestimmtes Ausmaß an Betätigungssignalen von einer Ausgabeschnittstelle der Steuerungseinheit 9, die auch als Servoverstärker dient, zu dem Hubmotor 172 zugeführt werden, wird die Kugelspindel 170 um einen vorbestimmten Betrag gedreht, und die Steuerungseinheit 9 kann nachfolgend die Höhe der Schleifeinheit 16 erkennen, die durch den Schleifvorschubmechanismus 17 in einen Schleifvorschub versetzt wurde, und kann die Schleifvorschubgeschwindigkeit der Schleifeinheit 16 steuern. Es ist anzumerken, dass ein Aufbau übernommen werden kann, bei dem die Steuerungseinheit 9 die Höhenpositionsinformation bezüglich der Schleifeinheit 16 empfängt, welche durch die Höhenposition-Erfassungseinheit 12 erfasst wird, und nachfolgend die Höhe der Schleifeinheit 16 auf Grundlage der Information erkennen kann.
Zudem wird eine Information bezüglich der durch die drei Lastmesseinheiten 36 gemessenen Lasten während eines Ausführens des Schleifens zu der Steuerungseinheit 9 gesandt, und ein Gesamtwert der drei Messwerte wird als eine auf den Wafer 80 ausgeübte Last erkannt.
Jeder der Schritte in dem Fall, in dem das Schleifverfahren für den Wafer 80 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der in 1 dargestellten Schleifvorrichtung 1 ausgeführt wird, wird nachfolgend beschrieben.
(1) Halteschritt
Als Erstes wird der Wafer 80 an der Haltefläche 302 in einem Zustand angebracht, in dem die hintere Fläche 802 auf der der vorderen Fläche 801 gegenüberliegenden Seite nach oben gerichtet ist, welche die Bauelementfläche ist, sodass die Mitte der Haltefläche 302 des Spanntischs 30, der in dem Anbring-/Abnahmebereich positioniert ist, mit der Mitte des Wafers 80 zusammenfällt. Dann wird eine durch eine Betätigung der nicht veranschaulichten Saugquelle erzeugte Saugkraft zu der Haltefläche 302 übertragen, wodurch der Wafer 80 durch den Spanntisch 30 gehalten wird. Zudem werden die Neigungen der Tischbasis 35 und des Spanntischs 30 durch den in 1 dargestellten Neigungseinstellmechanismus 34 eingestellt, sodass die Haltefläche 302, die eine leicht konisch geneigte Fläche ist, parallel zu den Schleifflächen (unteren Flächen) der Schleifsteine 1644 der in 1 dargestellten Schleifeinheit 16 ausgerichtet wird, wodurch die hintere Fläche 802 des Wafer 80, die entlang der Haltefläche 302, welche eine konisch geneigte Fläche ist, unter Saugwirkung gehalten wird, dazu gebracht wird, im Wesentlichen parallel zu den unteren Flächen der Schleifsteine 1644 zu sein.
(2) Erster Schleifschritt
Als Nächstes wird ein erster Schleifschritt ausgeführt, bei dem die Steuerungseinheit 9 den Schleifvorschubmechanismus 17 steuert, um so die durch die Lastmesseinheiten 36 gemessenen Lastwerte zu erhöhen oder abzusenken, und der Wafer 80 auf eine Dicke geschliffen wird, die eine vorbestimmte Zieldicke des Wafers 80 nicht erreicht. Dann wird bei dem ersten Schleifschritt der vorliegenden Ausführungsform die Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall der durch die Lastmesseinheiten 36 gemessenen Lastwerte reduziert, während die Dicke des Wafers 80 abnimmt, und die Lastwerte werden an einen vorbestimmten Lastwert angeglichen, der final zum Zeitpunkt einer Fertigstellung des ersten Schleifschritts ausgeübt wird. Es ist anzumerken, dass die Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall des Lastwerts, der auf den Wafer 80 aufgebracht wird, bei dem ersten Schleifschritt nicht abgesenkt sein kann, während die Dicke des Wafers 80 durch Schleifen geringer gemacht wird.
Insbesondere wird der Spanntisch 30 mit dem daran unter Saugwirkung gehaltenen Wafer 80 durch den Horizontal-Bewegungsmechanismus 13 in der +Y-Richtung zugeführt, wodurch ein Positionieren so ausgeführt wird, dass der Rotationsmittelpunkt der Schleifsteine 1644 um einen vorbestimmten Abstand in einer horizontalen Richtung von der Mitte der Haltefläche 302 des Spanntischs 30 (das heißt der Mitte der hinteren Fläche 802 des Wafers 80) abweicht und dass der Rotationspfad der Schleifsteine 1644 durch den Rotationsmittelpunkt des Wafers 80 verläuft.
Als Nächstes wird die Schleifeinheit unter der Steuerung des in 1 dargestellten Schleifvorschubmechanismus 17 durch die Steuerungseinheit 9 in einen Schleifvorschub mit einer vorbestimmten Schleifvorschubgeschwindigkeit in der -Z-Richtung versetzt, wobei sich die Schleifsteine 1644 der Haltefläche 302 annähern. Insbesondere wird zum Beispiel die bei einer Ausgangshöhenposition Z0 angeordnete Schleifeinheit 16, wie durch den Graph G der 2 dargestellt, mit hoher Geschwindigkeit abgesenkt. Zudem wird die Höhenposition der Schleifeinheit 16, die von der Ausgangshöhenposition Z0 aus mit dem Absinken beginnt, immer durch die in 1 dargestellte Steuerungseinheit 9 erkannt.
Wie durch den Graphen G der 2 dargestellt, erreichen dann die unteren Flächen (Schleifflächen) der Schleifsteine 1644 der Schleifeinheit 16 eine Luftschnitt-Startposition Z1. Es ist anzumerken, dass in dem Graphen G der 2 die Abszisse eine Schleifzeit T wiedergibt und die Ordinate die Höhenposition H der unteren Flächen der Schleifsteine 1644 der Schleifeinheit 16 wiedergibt.
Wenn die Schleifflächen der Schleifsteine 1644 die Luftschnitt-Startposition Z1 erreichen, wird mit der Steuerungseinheit 9 so eine Steuerung ausgeführt, dass der Schleifvorschubmechanismus 17 die Luftschnitt-Vorschubgeschwindigkeit bei einem Luftschnitt (Luftschnitt vom Zeitpunkt T1 zum Zeitpunkt T2, die im Graphen G der 2 dargestellt sind), der bei der Luftschnitt-Startposition Z1 beginnt und fortfährt, bis die Schleifflächen der Schleifsteine 1644 mit der hinteren Fläche 802 des Wafers 80 in Kontakt kommen, dazu bringt, niedriger zu sein als die Absenkgeschwindigkeit, die verwendet wird, bevor die Luftschnitt-Startposition Z1 erreicht wird, zum Beispiel um vergleichbar mit der anfänglichen Schleifvorschubgeschwindigkeit zum Zeitpunkt eines Starts des Schleifens zu sein. Durch Ausführen des Luftschnitts wird dagegen vorgebeugt, dass die Schleifsteine 1644 mit so einer Geschwindigkeit auf den Wafer 80 treffen, dass der Wafer 80 zerbricht.
Wenn die Schleifflächen der Schleifsteine 1644 danach zu einer im Graphen G dargestellten Höhenposition Z2 abgesenkt werden, kommen zum Beispiel die Schleifflächen der Schleifsteine 1644 der 1, die von der +Z-Richtung aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, mit der hinteren Fläche 802 des Wafers 80 in Kontakt, wodurch mit einem Schleifen der hinteren Fläche 802 begonnen wird. Da der an der Haltefläche 302 gehaltene Wafer 80 zudem mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit, wie zum Beispiel von der Seite der +Z-Richtung aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn, begleitend zu der Drehung des Spanntischs 30 gedreht wird, führen die Schleifsteine 1644 ein Schleifen des gesamten Bereichs der hinteren Flächen 802 des Wafers 80 aus. Da der Wafer 80 entlang der Haltefläche 302, die eine leicht konisch geneigte Fläche des Spanntischs 30 ist, unter Saugwirkung gehalten wird, kommen die Schleifsteine 1644 in einem radialen Bereich der Haltefläche 302 parallel zu den unteren Flächen der Schleifsteine 1644 mit dem Wafer 80 in Kontakt und führen ein Schleifen aus, während eine vorbestimmte Drucklast auf den Wafer 80 ausgeübt wird. Während des Schleifens wird Schleifwasser zu Kontaktbereichen zwischen die Schleifsteine 1644 und die hintere Fläche 802 des Wafers 80 geführt, wodurch die Kontaktbereiche gekühlt und gereinigt werden.
Bei dem ersten Schleifen vom Zeitpunkt T2 zum Zeitpunkt T3, das in dem Graphen G der 2 dargestellt wird, steuert die Steuerungseinheit 9 die Schleifvorschubgeschwindigkeit der Schleifeinheit 16 durch den Schleifvorschubmechanismus 17, um die Lastwerte zu erhöhen oder zu vermindern, die durch die in 1 dargestellten Lastmesseinheiten 36 gemessen werden. Insbesondere sind die in 1 dargestellten drei Lastmesseinheiten 36 Arbeitspunktbereiche der Lasten in der - Z-Richtung, die von der Seite der Schleifeinheit 16 auf die Seite des Spanntischs 30 ausgeübt werden, wenn ein Schleifen ausgeführt wird, wobei jede der Lastmesseinheiten 36 in einem Zustand auf der Seite des Spanntischs 30 angeordnet ist, in dem sie mit einem vorbestimmten Kompressionsdruck (vorgegebener Druck), der auf das piezoelektrische Element ausgeübt wird, zu einem gewissen Betrag zusammengedrückt wird. Dann erzeugt die Lastmesseinheit 36 durch Empfangen der Last zum Beispiel eine positive Spannung. Die die Lasten wiedergebenden Spannungssignale werden so zu der Steuerungseinheit 9 übertragen, sodass die Steuerungseinheit 9 die Last erkennen kann (Gesamtwert der Messwerte, welche durch die drei Lastmesseinheiten 36 erhalten werden, die auf den Wafer 80 ausgeübt wird.
Ein Programm zum Steuern der Schleifvorschubgeschwindigkeit der Schleifeinheit 16 durch den Schleifvorschubmechanismus 17 wird in dem Speicherabschnitt 90 der Steuerungseinheit 9 gespeichert, und das Programm wird durch einen Schleifvorschubgeschwindigkeit-Steuerungsabschnitt 92 der Steuerungseinheit 9 ausgeführt. Zum Beispiel wird der Schleifvorschubmechanismus 17 während des ersten Schleifschritts so gesteuert, dass der von der Schleifeinheit 16 auf den Wafer 80 ausgeübte Lastwert erhöht oder abgesenkt und der Anstieg oder Abfall des gemessenen Lastwerts nach und nach reduziert wird, während die Dicke des Wafers 80 geringer wird, um einen vorbestimmten Lastwert einzustellen, der zum Zeitpunkt des Abschlusses des ersten Schleifschritts final auszuüben ist, und zwar bei der vorliegenden Ausführungsform auf einen vorgestellten Lastwert F_b (N), der bei dem nachfolgend beschriebenen, zweiten Schleifschritt auf den Wafer 80 aufzubringen ist. Es ist anzumerken, dass der vorbestimmte Lastwert, der durch Angleichen des Anstiegs oder Abfalls des zum Zeitpunkt des Abschlusses des ersten Schleifschritts final auf den Wafer 80 auszuübenden Lastwerts erhalten wird, und der bei dem zweiten Schleifschritts auf den Wafer 80 auszuübende voreingestellte Lastwert nicht die gleichen sein können, und zumindest der bei dem zweiten Schleifschritt auf den Wafer 80 auszuübende voreingestellte Lastwert geringer ist als der bei dem ersten Schleifschritt durchschnittlich auf den Wafer 80 aufgebrachte Lastwert.
Die Schleifvorschubgeschwindigkeit der Schleifeinheit 16, wenn die Schleifflächen der Schleifsteine 1644 zu der in dem Graphen G der 2 dargestellten Höhenposition Z2 abgesenkt werden und damit beginnen, die hintere Fläche 802 des Wafers 80 zu schleifen, wird auf eine anfängliche Schleifvorschubgeschwindigkeit V₀ (µm/s) festgelegt. Ferner wird bei dem ersten Schleifschritt ein oberer Grenzwert, der als Schleifvorschubgeschwindigkeit zulässig ist, wenn die Schleifvorschubgeschwindigkeit der Schleifeinheit 16 erhöht wird, auf eine maximale Schleifvorschubgeschwindigkeit V_max (µm/s) festgelegt.
Die während des ersten Schleifschritts durch die Lastmesseinheiten 26 gemessenen Lastwerte werden zu der Steuerungseinheit 9 übermittelt, und die Last (die Gesamtheit der durch die drei Lastmesseinheiten 36 erhaltenen Messwerte), die auf den Wafer 80 ausgeübt wird und durch den Schleifvorschubgeschwindigkeit-Steuerungsabschnitt 92 erkannt wird, wird als aktuell gemessener Lastwert F_k (N) = gemessener Lastwert (sum) festgelegt. Hierbei ist k = 0, 1, 2, 3.... Es ist anzumerken, dass in dem Fall, in dem die Gesamtheit der durch die drei Lastmesseinheiten 36 erhaltenen Messwerte 0 N ist, die Berechnung der später beschriebenen Formel (1) nicht ausgeführt wird. Der aktuell gemessene Lastwert F_k ist ein gemessener Wert, der zeitabhängig gemessen wird.
Zudem wird die aktuelle Schleifvorschubgeschwindigkeit der Schleifeinheit 16, die beim Steuern des Hubmotors 172 des Schleifvorschubmechanismus 17 durch die Steuerungseinheit 9 erkannt wird, als aktuelle Schleifvorschubgeschwindigkeit V_k (µm/s) festgelegt. Im Übrigen wird eine Schleifvorschubgeschwindigkeit, die dazu vorgesehen ist, auf die aktuelle Vorschubgeschwindigkeit V_k folgend als Nächstes als Schleifvorschubgeschwindigkeit verwendet zu werden, als nächste Schleifvorschubgeschwindigkeit V_k+1 (µm/s) festgelegt.
Zudem wird ein in der später beschriebenen Formel (1) verwendeter Index, der eine Einstellung einer Variation der Schleifvorschubgeschwindigkeit oder ein Fehlen einer Variation ermöglicht, als Index n festgelegt. Zum Beispiel ist der Index n in einem Bereich von 0 < n < 5. Durch Einstellen des Werts des Index n auf einen geeigneten Wert (n = 1,8) kann bei der vorliegenden Ausführungsform der Lastwert einem vorbestimmten Lastwert angeglichen werden, der abschließend zu dem Zeitpunkt eines Abschlusses des ersten Schleifschritts auf den Wafer 80 ausgeübt wird (bei der vorliegenden Ausführungsform der gleiche Wert wie der eingestellte Lastwert F_w, der bei dem zweiten Schleifschritt voreingestellt ist), während der von der Schleifeinheit 16 auf den Wafer 80 ausgeübte Lastwert durch Steuern des Schleifvorschubmechanismus 17 bei dem ersten Schleifschritt erhöht oder abgesenkt wird und während die Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall des auf den Wafer 80 ausgeübten Lastwerts reduziert wird, während die Dicke des Wafers 80 geringer wird.
Es ist anzumerken, dass der eingestellte Lastwert F_b, die anfängliche Schleifvorschubgeschwindigkeit V₀, die maximale Schleifvorschubgeschwindigkeit V_max und der Index n Werte sind, die auf einer festgelegten Basis in dem Schleifvorschubgeschwindigkeit-Steuerungsabschnitt 92 für jeden Vorgang eingestellt werden, der in Übereinstimmung mit der Art und anfänglichen Dicke des Wafers 80, einem Schleifentfernungsbetrag und Ähnlichem bestimmt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform gilt zum Beispiel:

Eingestellter Lastwert F_b (N): 100 N
Anfängliche Schleifvorschubgeschwindigkeit V₀ (µm/s): 15 µm/s
Maximale Schleifvorschubgeschwindigkeit V_max (µm/s): 20 µm/s
Index n: 1,8

Der Schleifvorschubgeschwindigkeit-Steuerungsabschnitt 92 führt die folgende Formel (1) aus: ${Berechnnet: V}_{s} = V_{k} \times {(| F_{b} / F_{k} |)}^{n}$
Ferner bestimmt der Schleifvorschubgeschwindigkeit-Steuerungsabschnitt 92
für den Fall, das die berechnete Vs $V_{s} \geq V_{max} ist {, dass V}_{k + 1} = V_{max},$
und für den Fall, das die berechnete Vs $V_{s} \leq V_{max} ist {, dass V}_{k + 1} = V_{s} .$
Zum Beispiel wird angenommen, dass ein Schleifen der hinteren Fläche 802 des Wafers 80 während des ersten Schleifschritts begonnen wird und dass der Gesamtlastwert F_k, der als Erstes durch die drei Lastmesseinheiten 36 als aktuell gemessener Lastwert F₁ gemessen wird, 150 N ist. Da die aktuelle Schleifvorschubgeschwindigkeit V_k = aktuelle Schleifvorschubgeschwindigkeit V₁ = die Ausgangsschleifvorschubgeschwindigkeit V₀ = 15 µm/s und der eingestellte Lastwert F_b = 100 N sind, wird der berechnete Wert V_s = 15 µm/s × (|100 N / 150 N|)^1.8 = 7,23 µm/s von dem Schleifvorschubgeschwindigkeit-Steuerungsabschnitt 92 berechnet. Da der berechnete Wert V_s = 7,23 µm/s ≤ V_max = 20 µm/s ist, bestimmt der Schleifvorschubgeschwindigkeit-Steuerungsabschnitt 92, dass die nächste Schleifvorschubgeschwindigkeit V_k+1 = die nächste Schleifvorschubgeschwindigkeit V₂ = der berechnete Wert V_s = 7,23 µm/s ist.
Durch die Steuerung des Hubmotors 172 durch die in 1 dargestellte Steuerungseinheit 9 wird die Schleifvorschubgeschwindigkeit der Schleifeinheit 16 von der aktuellen Schleifvorschubgeschwindigkeit V₁ (µm/s) = Ausgangsschleifvorschubgeschwindigkeit V₀ (µm/s) = 15 µm/s auf die nächstfolgende Schleifvorschubgeschwindigkeit V₂ = 7,23 µm/s reduziert und begleitend dazu wird der auf den Wafer 80 auszuübende Belastungswert verringert. Es ist anzumerken, dass der reduzierte Belastungswert z.B. 72,3 N beträgt
Nachdem eine Zeiteinheit vergangen ist, nachdem der auf den Wafer 80 aufzubringende Lastwert, wie oben beschrieben worden ist, von der von dem aktuell gemessenen Lastwert F₁ = 150 N auf 72,3 N abgesenkt worden ist, wird der durch die drei Lastmesseinheiten 36 gemessene aktuelle Messlastwert F₂ (der zum zweiten Zeitpunkt gemessene Lastwert) zu 72,3 N, und die Messinformation wird zu der Steuerungseinheit 9 gesendet. Da die aktuelle Schleifvorschubgeschwindigkeit F₂ = 7,23 µm/s und der eingestellte Lastwert F_b = 100 N sind, wird ein berechneter Wert V_s = 7,23 µm/s × (|100 N / 72,3 N|)^1.8 = 12,96 µm/s von dem Schleifvorschubgeschwindigkeit-Steuerungsabschnitt 92 berechnet. Da der berechnete Wert V_s = 12,96 µm/s ≤ V_max = 20 µm/s ist, bestimmt der Schleifvorschubgeschwindigkeit-Steuerungsabschnitt 92, dass die nächstfolgende Schleifvorschubgeschwindigkeit V_k+1 = nächstfolgende Schleifvorschubgeschwindigkeit V₃ = berechnete Wert V_s = 12,96 µm/s.
Durch die Steuerung des Hubmotors 172 durch die Steuerungseinheit 9 wird die Schleifvorschubgeschwindigkeit der Schleifeinheit 16 von der aktuellen Schleifvorschubgeschwindigkeit V₂ = 7,23 µm/s zu der nächsten Schleifvorschubgeschwindigkeit V₃ = 12,96 µm/s erhöht, und begleitend dazu wird der auf den Wafer 80 aufzubringende Lastwert erhöht. Es ist anzumerken, dass der erhöhte Lastwert zum Beispiel 129,6 N ist.
Auf diese Weise steuert die Steuerungseinheit 9 den Schleifvorschubmechanismus 17 um die durch die in 1 dargestellten Lastmesseinheiten 36 gemessenen Lastwerte zu erhöhen oder abzusenken, wobei die Messung der Dicke des zu schleifenden Wafers 80 nachfolgend zeitabhängig durch die Dickenmesseinheit 38 ausgeführt wird, und während die Messinformation zu der Steuerungseinheit 9 gesendet wird, der Wafer 80 nach und nach auf eine Dicke geschliffen wird, die eine vorbestimmte Zieldicke nicht erreicht.
3 stellt den gemessenen Lastwert in dem Fall, in dem der Index n = 1,8 ist, als Graphen G3 mit einer punktgestrichelten Linie dar, und stellt den gemessenen Lastwert in dem Fall, in dem der Index n = 2 ist, als Graphen G4 mit einer durchgezogenen Linie dar. Durch Einstellen des Index n auf einen geeigneten Wert (bei der vorliegenden Ausführungsform ist n = 1,8), kann die Steuerungseinheit 9 eine Steuerung ausführen, sodass der auf den Wafer 80 aufzubringende Lastwert, wie im Graphen G3 dargestellt, ansteigt oder absinkt und die Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall (die Differenz zwischen dem zum vorangegangenen Zeitpunkt ausgeübten erhöhten Lastwert und dem zum derzeitigen Zeitpunkt ausgeübten verminderten Lastwert) des Lastwerts vermindert wird, während der Wafer 80 dünner wird. Es ist anzumerken, dass die Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall des gemessenen Lastwerts bei der vorliegenden Ausführungsform reduziert wird, während die Dicke des Wafers 80 während des ersten Schleifschritts geringer wird, jedoch der erste Schleifschritt so ausgeführt werden kann, dass der Index n in der Formel (1) 2 ist und, wie im Graphen G4 der 3 dargestellt, eine festgesetzte Breite auftreten kann, das heißt zum Beispiel eine erhöhte Last von 150 N und eine verminderte Last von 66,7 N werden abwechselnd auf den Wafer 80 aufgebracht. In jedem Fall dieser Fälle, in denen der Index n = 1,8 oder in dem der Index n = 2 ist, wird der Wafer 80 so geschliffen, dass eine einfach schleifbare Basisschicht während des ersten Schleifschritts ausgebildet wird, und der Wafer 80 wird verglichen mit dem Fall über einen kürzeren Zeitraum geschliffen, indem er durch die Schleifeinheit 16 geschliffen wird, die mit einer festgelegten Schleifvorschubgeschwindigkeit zugeführt wird.
Durch Einstellen des Index n = 1,8 während der auf den Wafer 80 aufzubringende Lastwert erhöht oder vermindert wird, wird der vorbestimmte Lastwert, der letztendlich zu dem Zeitpunkt der Fertigstellung des ersten Schleifschritts auf den Wafer 80 aufzubringen ist, zudem bei der vorliegenden Ausführungsform näher an den voreingestellten Lastwert F_b = 100 N gebracht, der während des später beschriebenen zweiten Schleifschritts auf den Wafer 80 aufzubringen ist, sodass die Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall der gemessenen Last verringert wird, während die Dicke des Wafers 80 kleiner wird.
Es ist anzumerken, dass der vorbestimmte Lastwert, der letztendlich auf den Wafer 80 aufgebracht werden soll, indem er während des ersten Schleifschritts während seines Erhöhens und Absenkens angenähert wird, der gleiche wie der voreingestellte Lastwert sein kann, der während des zweiten Schleifschritts auf den Wafer 80 aufzubringen ist, oder sich von diesem unterscheiden kann.
Die Messung der Dicke des zu schleifenden Wafers 80 wird nachfolgend durch die in 1 dargestellte Dickenmesseinheit 38 zeitabhängig ausgeführt, und die Messinformation wird zu der Steuerungseinheit 9 gesendet. Während die Steuerungseinheit 9 überwacht, ob die Dicke des Wafers 80, wie oben beschrieben, eine Dicke erreicht hat, die eine vorbestimmte Zieldicke nicht erreicht, und die Schleifvorschubgeschwindigkeit der Schleifeinheit 16 durch den Schleifvorschubmechanismus 17, wie oben beschrieben, steuert, wird die Schleifeinheit 16 zu der im Graphen G der 2 dargestellten Höhenposition Z3 abgesenkt, wodurch der Wafer 80 in einen Zustand versetzt wird, in dem er verglichen mit dem Stand der Technik in einem kürzeren Zeitraum auf eine Dicke geschliffen wird (erstes Schleifen vom Zeitpunkt T2 zum Zeitpunkt T3, die im Graphen G der 2 dargestellt werden), die zum Beispiel um mehrere µm dicker ist als die in der Steuerungseinheit 9 voreingestellte Zieldicke ist. In diesem Zustand verbleibt die Schadenschicht weiterhin an dem Wafer 80.
(3) Zweiter Schleifschritt
Nach dem ersten Schleifschritt wird der zweite Schleifschritt ausgeführt, bei dem der voreingestellte Lastwert aufgebracht wird und der Wafer 80 durch die Schleifsteine 1644 geschliffen wird, bis die vorbestimmte Zieldicke erreicht worden ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der voreingestellte Lastwert 100 N, welcher der gleiche ist wie der vorbestimmte Lastwert, der letztendlich auf dem Wafer 80 zum Zeitpunkt der Fertigstellung des ersten Schleifschritts aufgebracht wird. Während eines Zeitraums vom Zeitpunkt T3 zu dem Zeitpunkt T4, die im Graphen G der 2 dargestellt sind, wird der Wafer 80 dann, während eine fest eingestellte Last von 100 N auf den Wafer 80 ausgeübt wird, einem zweiten Schleifen bis zu einer Zieldicke ausgesetzt, die in der Steuerungseinheit 9 voreingestellt ist, wodurch der zweite Schleifschritt abgeschlossen ist. Es ist anzumerken, dass sich der eingestellte Lastwert von dem Wert unterscheiden kann, der während des ersten Schleifschritts eingestellt ist.
Danach wird eine so genannte Sparkout-Bearbeitung ausgeführt, bei der das Absenken der Schleifeinheit 16 durch den Schleifvorschubmechanismus 17 angehalten wird und die Schleifsteine 1644, die gedreht werden, mit dem Wafer über eine vorbestimmte Zeitdauer in Kontakt gebracht werden, um den Wafer 80 zu schleifen. Während des Sparkouts vom Zeitpunkt T4 zum Zeitpunkt T5, die im Graphen G der 2 dargestellt werden, wird in einem Zustand, in dem die Höhenposition der Schleifeinheit 16 bei der Höhenposition Z4 angehalten worden ist, wenn das zweite Schleifen des Wafers 80 abgeschlossen ist, ein nicht geschliffener Teil der hinteren Fläche 802 des Wafers 80, der gedreht wird, durch die sich drehenden Schleifsteine 1644 entfernt, wodurch die hintere Fläche 802 konditioniert wird.
Nachdem der Sparkout ausgeführt worden ist, wird die Schleifeinheit 16 einem Fluchtschnitt (Fluchtschnitt vom Zeitpunkt T5 zum Zeitpunkt T6, die im Graphen G der 2 dargestellt werden) durch den Schleifvorschubmechanismus 17 ausgesetzt. Während des Fluchtschnitts wird die Schleifeinheit 16 langsam nach oben bewegt, um einen negativen Einfluss auf die hintere Fläche 802 des Wafers 80 in dem Fall, in dem ein im Allgemeinen als Rückfederungsphänomen bezeichnetes Phänomen oder Ähnliches erzeugt wird, einzuschränken. Danach wird die Schleifeinheit 16 zum Beispiel mit hoher Geschwindigkeit zu der Ausgangshöhenposition Z0 nach oben bewegt.
Wie oben beschrieben führt das Waferschleifverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung den Halteschritt mit einem Halten des Wafers 80 an der Haltefläche 302 des Spanntischs 30 und den ersten Schleifschritt mit einem Steuern des Schleifvorschubmechanismus 17 durch die Steuerungseinheit 9 aus, sodass die durch die Lastmesseinheiten 36 gemessenen Lastwerte erhöht oder abgesenkt werden, um den Wafer 80 auf eine Dicke zu schleifen, welche die vorbestimmte Zieldicke nicht erreicht, während der Wafer 80 mit der Schadensschicht ausgebildet wird, wodurch der Wafer 80 in einem kurzen Zeitraum auf eine Dicke geschliffen wird, welche die Zieldicke nicht erreicht, indem der Wafer 80 mit der Schadensschicht ausgebildet wird. Nach dem ersten Schleifschritt führt das Waferschleifverfahren ferner den zweiten Schleifschritt mit einem Schleifen des Wafers 80 durch die Schleifsteine 1644 aus, bis die vorbestimmte Zieldicke erreicht wird, während ein voreingestellter Lastwert, das heißt ein festgelegter Lastwert, aufgebracht wird, der keine neue Schadensschicht ausbildet, wodurch der Wafer 80 so geschliffen wird, dass die während des ersten Schleifschritts ausgebildete Schadensschicht entfernt wird. Als Ergebnis ist es möglich, zu verursachen, dass der Wafer 80 die vorbestimmte Zieldicke in einer kurzen Zeitdauer erreicht und die Schadensschicht des Wafers 80 nach dem Schleifen reduziert wird.
Zudem reduziert der erste Schleifschritt bei dem Waferschleifverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall des gemessenen Lastwerts, während die Dicke des Wafers 80 kleiner wird, wodurch es möglich ist, zu verursachen, dass der Wafer 80 die vorbestimmte Zieldicke schneller erreicht und die Schadensschicht des Wafers 80, der einem Schleifen unterzogen worden ist, weiter reduziert wird.
Das Waferschleifverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und es ist unnötig darauf hinzuweisen, dass die Erfindung mit vielfältigen Abwandlungen innerhalb des Schutzbereichs ihrer technischen Idee ausgeführt werden kann. Zudem sind Formen und Ähnliches jeder Ausführung der Schleifvorrichtung 1, die in dem angehängten Zeichnungen veranschaulicht wird, ebenfalls nicht auf jene veranschaulichten beschränkt, und können nach Notwendigkeit in solchen Bereichen abgewandelt werden, dass die Effekte der vorliegenden Erfindung hervorgerufen werden können.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert und sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die in den äquivalenten Schutzbereich der Ansprüche fallen, sind folglich durch die Erfindung umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013226625 [0002, 0003]

Claims

Waferschleifverfahren, das eine Schleifvorrichtung verwendet, die einen Spanntisch, der einen Wafer an einer Haltefläche hält, eine Schleifeinheit, welche den an der Haltefläche gehaltenen Wafer durch einen Schleifstein schleift, einen Schleifvorschubmechanismus, der den Spanntisch und die Schleifeinheit in einen relativen Schleifvorschub in einer Richtung senkrecht zu der Haltefläche versetzt, eine Lastmesseinheit, die eine durch den Spanntisch oder die Schleifeinheit aufgenommene Last misst, wenn der Schleifstein gegen den an der Haltefläche gehaltenen Wafer gedrückt wird, und eine Steuerungseinheit aufweist, welche den Schleifvorschubmechanismus auf Grundlage der durch die Lastmesseinheit gemessenen Last steuert, wobei das Waferschleifverfahren umfasst: einen Halteschritt mit einem Halten des Wafers an der Haltefläche; einen ersten Schleifschritt mit einem Steuern des Schleifvorschubmechanismus durch die Steuerungseinheit, um so einen durch die Lastmesseinheit gemessenen Lastwert zu erhöhen oder zu vermindern und einem Schleifen des Wafers auf eine Dicke, welche eine vorbestimmte Zieldicke nicht erreicht; und nach dem ersten Schleifschritt einen zweiten Schleifschritt mit einem Aufbringen eines voreingestellten Lastwerts und einem Schleifen des Wafers durch den Schleifstein bis die vorbestimmte Zieldicke erreicht wird.
Waferschleifverfahren nach Anspruch 1, bei dem während des ersten Schleifschritts eine Differenz zwischen dem Anstieg und dem Abfall des gemessenen Lastwerts reduziert wird, während die Dicke des Wafers kleiner wird.