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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schleifen
von Halbleiterwafern bzw. -scheiben und eine Maschine gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bzw. 4. Ein derartiges Verfahren und eine derartige
Maschine bzw. Vorrichtung sind beispielsweise durch die EP-A-0 897
778 geoffenbart.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Wie
dies Fachleuten bekannt ist, wird in einem Halbleitervorrichtungs-Herstellungsverfahren ein
im wesentlichen scheibenartiger Halbleiterwafer in Pellets unterteilt,
um Halbleiterchips auszubilden. Um die Wärmestrahlungseigenschaften
des Halbleiterchips zu verbessern, wird die Dicke des Halbleiterchips
wünschenswerter
Weise so dünn
bzw. so klein wie möglich
gemacht. Um ein Verkleinern von tragbaren Telefonen, Smart Cards,
Personal Computers und dgl. zu ermöglichen, in welchen eine große Anzahl
von Halbleiterchips verwendet werden, wird der Halbleiterchips in
wünschenswerter
Weise so dünn wie
möglich
ausgebildet. Zu diesem Zweck wird, bevor der Halbleiterwafer in
Pellets unterteilt wird, die Rückseite
des Halbleiterwafers geschliffen, um ihn auf eine vorbestimmte Dicke
zu bearbeiten. In der Schleifmaschine für ein Schleifen der rückwärtigen Oberfläche eines
Halbleiterwafers wird der Halbleiterwafer als ein Werkstück auf einem
Ansaug- bzw. Einspanntisch durch Saugen gehalten, und die Rückseite
(obere Oberfläche)
des Halbleiterwafers, dessen oberste Oberfläche auf dem Einspanntisch durch Saugen
gehalten ist, wird durch Schleifmittel geschliffen.
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Wenn
der Halbleiterwafer beispielsweise auf eine Dicke von 100 μm oder weniger
geschliffen wird, verringert sich die Steifigkeit desselben und
folglich tritt eine Verbiegung über
den gesamten Halbleiterwafer auf, was es schwierig macht, ihn zu
befördern und
ihn in einer Kassette zu speichern. In einem Herstellungsverfahren,
dem sogenannten "Vorschneiden", in welchem, bevor
die rückwärtige Seite
des Halbleiterwafers geschliffen wird, ein Schneiden von Rillen
bzw. Nuten, die eine vorbestimmte Tiefe von der Oberfläche aufweisen,
durch eine Zerteilmaschine bzw. Schneidmaschine ausgebildet werden,
wird dann wir die Rückseite
des Halbleiterwafers auf eine Dicke von etwa 50 μm geschliffen, um den Halbleiterwafer
in Chips zu unterteilen. Obwohl der geschliffene Halbleiterwafer
nicht in Chips durch die Funktion eines Schutzbands unterteilt wird,
das auf die vordere Seite des Halbleiterwafers geklebt ist, hat
er keine Steifigkeit als solche als ein Halbleiterwafer, was es extrem
schwierig macht, ihn zu befördern
bzw. zu tragen und in einer Kassette nach einem Schleifen zu speichern.
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Um
es einfach zu machen, den geschliffenen Halbleiterwafer zu befördern, wird
der Halbleiterwafer auf ein Substrat gebunden bzw. gebondet, welches
eine hohe Steifigkeit besitzt, wird das Substrat, das den Halbleiterwafer
daran gebunden aufweist, auf dem Einspanntisch angeordnet und der
Halbleiterwafer wird so geschliffen, daß der Halbleiterwafer befördert und
in einer Kassette leicht gespeichert werden kann, ohne daß ein Verbiegen
aufgrund der Steifigkeit des Substrats auftritt, selbst nachdem
der Halbleiterwafer durch ein Schleifen dünn gemacht wurde. Jedoch bewirkt
in einer Schleifmaschine, in welcher die Endbearbeitungs- bzw. Endgenauigkeit des
Halbleiterwafers durch die Oberflächengenauigkeit des Einspanntisches
und die Schleifoberflächengenauigkeit
der Schleifmittel bestimmt ist, das Zwischenlagern des Substrats
zwischen dem Halbleiterwafer und dem Einspanntisch eine Reduktion
der Endbearbeitungsgenauigkeit.
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EP-A-0
897 778, welche den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche offenbart,
offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausführen eines geforderten
Bearbeitens an Werkstücken,
wobei eine Arbeitsflüssigkeit
zu dem das Werkzeug und Werkstück
kontrahierenden Platz fließt
bzw. gespült
wird. Gas, wie Luft, wird zu dem das Werkzeug und Werkstück kontaktierenden
Ort ausgestoßen,
wodurch die Arbeitsflüssigkeit
zwangsweise in die Werkzeug- und Werkstück-Grenzfläche eindringt, was die Kühleffekte
durch Einsparen der Menge an Arbeitsflüssigkeit verbessert.
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US-A-3,377,096
offenbart eine Vakuumgreifkissenkonstruktion, die ein Körperglied
umfaßt,
umfassend ein Mittel zum Aufbringen einer externen Kraft, wobei
das Körperglied
ein offenzelliges, zusammenfaltbares, geschäumtes, flexibles Material überlagert,
das mit am Umfang verlaufenden, flexiblen Filmdichtmitteln versehen
ist, um ein Vakuumgreifkissen der gewünschten Verwendbarkeit zur Verfügung zu
stellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Halbleiterwafer-Schleifverfahren
und eine Maschine zur Verfügung
zu stellen, welche es möglich
machen, einen geschliffenen Halbleiterwafer glatt ohne eine Reduktion
in der Endbear beitungsgenauigkeit zu befördern bzw. zu tragen, die durch
ein Schleifen bewirkt ist.
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Dieses
Ziel wird gemäß der vorliegenden
Erfindung durch ein Schleifverfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine
Schleifmaschine gemäß Anspruch 4
gelöst.
Bevorzugte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
ein Verfahren zum Schleifen eines Halbleiterwafers zur Verfügung gestellt
unter Verwendung einer Schleifmaschine, die einen Einspanntisch
zum Halten eines Halbleiterwafers und Schleifmittel zum Schleifen
der oberen Oberfläche
eines Halbleiterwafers aufweist, der auf dem Einspanntisch gehalten
wird, umfassend:
- den Schritt eines Anordnens des zu schleifenden Halbleiterwafers
auf dem Einspanntisch;
- den Schritt eines Schleifens der oberen Oberfläche des
auf dem Einspanntisch angeordneten Halbleiterwafers auf eine vorbestimmte
Dicke mittels der Schleifmittel;
- den Schritt eines Austragens des geschliffenen Halbleiterwafers
von dem Einspanntisch; und
- den Schritt eines Haltens des geschliffenen Halbleiterwafers,
der von dem Einspanntisch ausgetragen wird, mittels einer Waferhalteablage.
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Die
Waferhalteablage zum Halten des obigen Halbleiterwafers ist aus
einem elastischen Kissen, welches unzählige Hohlräume bzw. Löcher ausgebildet aufweist,
und ein Substrat gebildet, das das elastische Kissen montiert bzw.
trägt und
Kommunikations- bzw. Verbindungslöcher aufweist, um einen negativen
Druck bzw. Unterdruck oder eine angelegte Druckkraft in das elastische
Kissen einzubringen bzw. aufzubrin gen; und der obige Ablagehalteschritt ist
es, den Halbleiterwafer, der von dem obigen Einspanntisch getragen
ist, auf der Oberfläche
des elastischen Kissens der obigen Waferhalteablage anzuordnen und
einen negativen Druck bzw. Unterdruck in die Kommunikationslöcher einzubringen,
um den Halbleiterwafer auf dem elastischen Kissen durch Saugen zu
halten, und die Löcher,
die in der Oberfläche
ausgebildet sind, können
gequetscht werden und eine Saugkraft aufgrund der Rückstellkraft
erzeugen, die durch die Elastizität Adhäsion des elastischen Kissens
erzeugt wird, wenn ein negativer Druck gelöst wird.
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Die
obige Schleifmaschine hat vorzugsweise ein Reinigungsmittel, das
einen Spinn- bzw. Drehtisch zum Anordnen des Halbleiterwafers und
eine Haltekassette zum Speichern der obigen Waferhalteablage aufweist;
und der obige Ablagehalteschritt beinhaltet vorzugsweise den Subschritt
des Herausführens
der Waferhalteablage, die in der obigen Ablagekassette gespeichert
ist, und eines Anordnens derselben auf dem Drehtisch, bevor der
geschliffene Halbleiterwafer auf dem Drehtisch angeordnet wird, den
Subschritt eines Montierens bzw. Anordnens des geschliffenen Halbleiterwafers
auf dem elastischen Kissen der Waferhalteablage, die auf dem Drehtisch angeordnet
ist, und den Subschritt eines Einbringens eines negativen Drucks
in die Kommunikationslöcher,
die in dem Substrat der Waferhalteablage ausgebildet sind, die auf
dem Drehtisch angeordnet ist, um einen Halbleiterwafer auf dem elastischen
Kissen durch Saugen zu halten.
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Die
obige Schleifmaschine umfaßt
vorzugsweise eine Kassette zum Speichern eines geschliffenen Halbleiterwafers
nach einem Reinigen; und das obige Schleifverfahren für einen
Halbleiterwafer der vorliegenden Erfindung umfaßt weiters vorzugsweise den
Schritt eines Speicherns des Halbleiterwafers, der einstückig auf
der Waferhalteablage in der obigen Kassette gehalten wird, von den
Reinigungsmitteln, nachdem der Halbleiterwafer mit den obigen Reinigungsmitteln
gereinigt wurde.
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Gemäß der Erfindung
wird weiters eine Schleifmaschine zum Schleifen eines Halbleiterwafers
zur Verfügung
gestellt, die einen Einspanntisch zum Halten eines Halbleiterwafers
und Schleifmittel zum Schleifen der oberen Oberfläche eines
Halbleiterwafers aufweist, der auf dem Einspanntisch gehalten ist,
wobei
der Einspanntisch adaptiert ist, um den Halbleiterwafer, der geschliffen
werden soll, auf dem Einspanntisch anzuordnen, und die obere Oberfläche des
Halbleiterwafers, der auf dem Einspanntisch angeordnet ist, auf
eine vorbestimmte Dicke mittels der Schleifmittel zu schleifen;
und
wobei eine Waferhalteablage zum Halten des geschliffenen
Halbleiterwafers zur Verfügung
gestellt ist, der durch den Einspanntisch ausgetragen wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Waferhalteablage zum Halten des Halbleiterwafers aus einem elastischen
Kissen, welches unzählige
Löcher
in der Oberfläche
aufweist, und einem Substrat gebildet ist, das das elastische Kissen
festlegt und Kommunikationslöcher
zum Einbringen eines negativen Drucks bzw. Unterdrucks oder Anlegen
von Druckkraft in das elastische Kissen aufweist; und die Halteablage
adaptiert ist, um den Halbleiterwafer, der von dem Einspanntisch
ausgetragen wurde, an der Oberfläche
des elastischen Kissens der Waferhalteablage anzuordnen, und wobei
ein negativer Druck in die Kommunikationslöcher eingebracht wird, um den
Halbleiterwafer auf dem elastischen Kissen durch Saugen zu halten,
und die Löcher,
die in der Oberfläche
ausgebildet sind, zerdrückt
werden können und
eine Saugkraft aufgrund der Rückstellkraft
erzeugen, die durch die Elastizität und Adhäsion bzw. Anhaftung des elastischen
Kissens ausgeübt
wird, wenn der negative Druck gelöst wird.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Schleifmaschine weiters ein Reinigungsmittel, das einen Drehtisch zum
Anordnen des geschliffenen Halbleiterwafers und eine Ablagekassette
der Waferhalteablage umfaßt;
wobei
die Waferhalteablage, die in der Ablagekassette gespeichert ist,
ausgetragen ist und auf dem Drehtisch angeordnet ist, bevor der
geschliffene Halbleiterwafer auf dem Drehtisch angeordnet ist, und
wobei der geschliffene Halbleiterwafer auf dem elastischen Kissen
der Waferhalteablage angeordnet ist, die auf dem Drehtisch angeordnet
ist, und der negative Druck in die Verbindungslöcher eingebracht ist, die in dem
Substrat der Waferhalteablage ausgebildet sind, die auf dem Drehtisch
angeordnet ist, um den Halbleiterwafer auf dem elastischen Kissen
durch Saugen zu halten.
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Insbesondere
bevorzugt umfaßt
die Schleifmaschine weiters eine Kassette zum Speichern eines geschliffenen
Halbleiterwafers nach einem Reinigen;
wobei der Halbleiterwafer
integriert gehalten auf dem Waferhaltetablett bzw. der Waferhalteablage
in der Kassette von den Reinigungsmitteln gespeichert ist, nachdem
der Halbleiterwafer mit den Reinigungsmitteln gereinigt ist.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Schleifmaschine zum Ausführen des
Halbleiterwafer-Schleifverfahrens der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht des wesentlichen Bereichs eines Drehtisches,
der eine Reinigungsmaschine darstellt, die auf einer Oberflächenschleifmaschine
festgelegt ist, die in 1 gezeigt ist;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht einer Waferhalteablage, die zum Ausführen des
Halbleiterwafer-Schleifverfahrens der vorliegenden Erfindung vorbereitet
ist;
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4 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung der ausbildenden Glieder
der Waferhalteablage, die in 3 gezeigt
ist;
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5 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines elastischen Kissens, das die Waferhalteablage ausbildet, die
in 3 gezeigt ist; und
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6 ist
eine perspektivische Ansicht der Waferhalteablage, die in 3 gezeigt
ist, die auf dem Drehtisch angeordnet ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausbildungen
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Bevorzugte
Ausbildungen des Schleifverfahrens für einen Halbleiterwafer der
vorliegenden Erfindung werden im Detail nachfolgend unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Schleifmaschine zum Ausführen des
Schleifverfahrens für
Halbleiterwafer gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
Schleifmaschine in der dargestellten bzw. illustrierten Ausbildung
umfaßt
ein im wesentlichen rechteckiges, parallelepipedisches Gehäuse 2. Eine
statische Abstütz-
bzw. Supportplatte 4 ist aufgerichtet an einem rechten
oberen Ende des Gehäuses 2 in 1 vorgesehen.
Zwei Paare von Führungsschienen 6, 6 und 8, 8,
welche sich in einer verti kalen Richtung erstrecken, sind an der
inneren Seitenwand der statischen Supportplatte 4 zur Verfügung gestellt.
Eine Grob-Schleifeinheit 10 als Grobschleifmittel ist auf
einem Paar von Führungsschienen 6, 6 in
einer derartigen Weise festgelegt bzw. montiert, daß sie sich
in einer vertikalen Richtung bewegen kann, und eine Endschleifeinheit 12 als
ein Endschleifmittel ist an dem anderen Paar von Führungsschienen 8, 8 in
einer derartigen Weise festgelegt, daß sie sich in einer vertikalen
Richtung bewegen kann.
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Die
Grobschleifeinheit 10 umfaßt ein Einheitsgehäuse 101,
ein Schleifrad 102, das drehbar an das untere Ende des
Einheitsgehäuses 101 festgelegt
ist, eine Drehantriebseinheit 103, die an das obere Ende
des Einheitsgehäuses 101 festgelegt
ist, zum Drehen des Schleifrads 102 in einer Richtung, die
durch einen Pfeil angedeutet ist, und eine bewegbare Basis 104,
die an das Einheitsgehäuse 101 festgelegt
ist. Zu führende
Schienen 105, 105 sind an der bewegbaren Basis 104 vorgesehen
und bewegbar an die Führungsschienen 6, 6,
die auf der obigen statischen Supportplatte 4 vorgesehen
sind, so angelenkt bzw. eingepaßt,
daß die
Grobschleifeinheit 10 in einer derartigen Weise abgestützt ist,
daß sie
sich in einer vertikalen Richtung bewegen kann. Die Grobschleifeinheit 10 der
illustrierten Ausbildung umfaßt eine
Zufuhreinheit 11 zum Bewegen der obigen bewegbaren Basis 104 entlang
der Führungsschienen 6, 6,
um die Schneidtiefe des Schneidrads 102 einzustellen. Die
Zufuhreinheit 11 umfaßt
eine aufzunehmende Schraubenstange 111, welche drehbar
in einer vertikalen Richtung parallel zu den Führungsschienen 6, 6 vorgesehen
ist und auf der obigen statischen Supportplatte 4 abgestützt ist,
einen Schritt- bzw. Pulsmotor 112 zum Antreiben der aufzunehmenden
Schraubenstange 111 und einen aufnehmenden Schraubenblock
(nicht gezeigt), der auf der bewegbaren Basis 104 festgelegt
ist und mit der aufzunehmenden Schraubenstange 111 verschraubt
ist. Die aufzunehmende Schraubenstange 111 ist in einer
Vorwärtsrichtung
oder Rückwärtsrichtung
durch den Schrittmotor 112 angetrieben, um die Grobschleifeinheit 10 in
einer vertikalen Richtung zu bewegen.
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Die
obige Endschleifeinheit 12 hat dieselbe Ausbildung wie
jene der Grobschleifeinheit 10. D.h., sie umfaßt ein Einheitsgehäuse 121,
ein Schleifrad 122, das drehbar an das untere Ende des
Einheitsgehäuses 121 festgelegt
ist, eine Drehantriebseinheit 123, die an das obere Ende
des Einheitsgehäuses 121 festgelegt
ist, um das Schleifrad 122 in einer Richtung zu drehen,
die durch einen Pfeil angedeutet ist, und eine bewegbare Basis 124,
die das Einheitsgehäuse 121 montiert.
Zu führende
Schienen 125 und 125 sind auf der bewegbaren Basis 124 vorgesehen
und bewegbar an den Führungsschienen 8, 8 so festgelegt,
die auf der obigen statischen Supportplatte 4 vorgesehen
sind, so daß die
Endschleifeinheit 12 in einer derartigen Weise abgestützt ist,
daß sie
sich in einer vertikalen Richtung bewegen kann. Die Endschleifeinheit 12 der
illustrierten Ausbildung umfaßt eine
Zufuhreinheit 13 zum Bewegen der obigen bewegbaren Basis 124 entlang
der Führungsschienen 8, 8,
um die Schneidtiefe des Schneidrads 122 einzustellen. Die
Zufuhreinheit 13 hat im wesentlichen dieselbe Ausbildung
wie das obige Zufuhrmittel 11. D.h. die Zufuhreinheit 13 umfaßt eine
aufzunehmende Schraubenstange 131, welche drehbar in einer
vertikalen Richtung parallel zu den Führungsschienen 8, 8 vorgesehen
ist und durch die obige statische Supportplatte 4 abgestützt ist,
einen Schritt- bzw. Pulsmotor 132, um die aufzunehmende
Schraubenstange 131 anzutreiben, und einen aufnehmenden Schraubenblock
(nicht gezeigt), der auf der bewegbaren Basis 124 festgelegt
ist, und mit der aufzunehmenden Schraubenstange 131 zusammenwirkt.
Die aufzunehmende Schraubenstange 131 wird in einer Vorwärtsrichtung
oder Rückwärtsrichtung
durch den Pulsmotor 132 angetrieben, um die Endschleifeinheit 12 in
einer vertikalen Richtung zu bewegen.
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Die
Schleifmaschine der illustrierten Ausbildung umfaßt einen
Drehtisch 15, welcher im wesentlichen fluchtend mit der
oberen Oberfläche
des Gehäuses 2 an
der Vorderseite der obigen statischen Supportplatte 4 ausgebildet
bzw. angeordnet ist. Dieser Drehtisch 15 ist ähnlich einer
Scheibe ausgebildet, die einen relativ großen Durchmesser aufweist und
geeignet in einer Richtung, die durch einen Pfeil 15a angedeutet
ist, durch eine Rotationsantriebseinheit gedreht wird, welche nicht
gezeigt ist. In der dargestellten Ausbildung sind drei Einspanntische 20 zueinander
unter einem Phasenwinkel von 120° drehbar
auf der horizontalen Ebene auf dem Drehtisch 15 angeordnet.
Dieser Einspanntisch 20 besteht aus einer scheibenartigen
Basis 21 mit einer kreisförmigen Vertiefung, deren Oberseite
offen ist, und einer Saughalte-Einspanneinrichtung 22,
welche aus einer porösen
keramischen Platte gebildet ist, die in die Ausnehmung eingepaßt ist,
die in der Basis 21 gebildet ist, und in einer Richtung
eingepaßt
ist, die durch einen Pfeil angezeigt ist, durch eine Rotationsantriebseinheit
gedreht ist, welche nicht gezeigt ist. Der Einspanntisch 20 ist
mit einem Saugmittel verbunden, welches nicht gezeigt ist. Die drei
Einspanntische 5, die auf dem Drehtisch 15 angeordnet
sind, der wie oben beschrieben ausgebildet ist, werden zu einem
Werkstückzufuhr/austragsbereich
A, einem Grobschleifbereich B, einem Endschleifbereich C und einem
Werkstückzufuhr/aus trag
A nacheinander durch geeignetes Drehen des Drehtisches 15 bewegt.
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Eine
Kassette 31 zum Speichern eines Halbleiterwafers als ein
Werkstück
vor einem Schleifen und eine Werkstückanordnungseinheit 32,
die zwischen der Kassette 31 und dem Werkstückeintrags/austragsbereich
A vorgesehen ist, sind auf einer Seite des Werkstückeintrags/austragsbereichs
A in der illustrierten Schleifmaschine angeordnet. Der Halbleiterwafer
W, dessen untere Oberfläche
an ein Klebeband T angeheftet wurde, wird in der Kassette 31 gespeichert.
Reinigungsmittel 33, die einen Drehtisch 330 aufweisen,
zum Reinigen des Halbleiterwafers nach dem Schleifen, sind auf der
anderen Seite des Werkstückeintrags/austragsbereich
A der Schleifmaschine angeordnet. Wie dies in 2 gezeigt
ist, besteht der Drehtisch 330 der Reinigungsmittel 33 aus
einer scheibenartigen Basis 331 mit einer kreisförmigen Vertiefung,
deren obere Seite offen ist, und einem Saughalteeinspanntisch 332,
der aus einer porösen,
keramischen Platte ausgebildet ist, die in die Ausnehmung, die in
der Basis 331 ausgebildet ist, eingepaßt ist und mit einem Luftsaugmittel verbunden
ist, welches nicht gezeigt ist. Eine Kassette 34 zum Speichern
eines Halbleiterwafers W als ein geschliffenes Werkstück, das
durch die Reinigungsmittel 33 gereinigt ist, und eine Ablagekassette 35 zum
Speichern einer Waferhalteablage 40, die später zu beschreiben
ist, zum Halten des geschliffenen Halbleiterwafers W sind auch auf
der anderen Seite des Werkstückeintrags/austragsbereichs
A in der Schleifmaschine angeordnet. Die Schleifmaschine in der
illustrierten Ausbildung umfaßt
weiters Werkstückfördermittel 36 zum
Fördern
bzw. Tragen eines Halbleiterwafers W als ein Werkstück, das
in der Kassette 31 gespeichert ist, zu der Werkstückanordnungseinheit 32 und
zum Tragen eines durch die Reinigungsmittel 33 gereinigten
Halbleiterwafers W zu der Kassette 34 nach dem Schleifen.
Diese Werkstückfördermittel 36 haben
auch die Funktion eines Tragens der später beschriebenen Waferhalteablage 40,
die in der Kassette 35 gespeichert ist, an der Oberseite
des Drehtisches 330 der obigen Reinigungsmittel 33.
Die Schleifmaschine in der dargestellten Ausbildung umfaßt weiters
Werkstückaufnahmemittel 37 zum
Tragen eines Halbleiterwafers W, der auf der Werkstückanordnungseinheit 32 angeordnet
ist, zu der oberen Oberfläche
des Einspanntisches 20, die in dem Werkstückeintrag/austragsbereich
A positioniert ist, und Werkstückentnahmemittel 38 zum
Tragen des geschliffenen Halbleiterwafers W, der auf dem Einspanntisch 20 angeordnet
ist, der in dem Werkstückeintrag/austragsbereich
A der Reinigungsmittel 33 positioniert ist.
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Die
Waferhalteablage 40 zum Halten des geschliffenen Halbleiterwafers
wird unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben.
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Die
Waferhalteablage 40 umfaßt ein kreisförmiges Substrat 41 und
ein kreisförmiges
elastisches Kissen 42, das an der oberen Oberfläche des
Substrats 41 festgelegt ist. Das Substrat 41 ist
aus einem harten Material, wie Aluminium oder synthetischem Harz
gefertigt und hat eine Dicke von 1 mm, so daß es sich nicht leicht biegt.
Das so ausgebildete Substrat 41 hat eine Mehrzahl von Verbindungs-
bzw. Kommunikationslöchern 411 dadurch
ausgebildet. Obwohl das Substrat 41 kreisförmig in
der illustrierten Ausbildung ausgebildet ist, ist es wünschenswerter Weise
mit der Form des Werkstücks übereinstimmend.
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Das
obige elastische Kissen 42 ist aus einem Material gefertigt,
das eine Elastizität
besitzt, wie beispielsweise ein synthetisches Harz, das durch Alkylbenzolsulfonsäure exemplarisch
bezeichnet ist und mit der Form des Substrats 41 übereinstimmt.
Das so ausgebildete elastische Kissen 42 hat unzählbare Löcher 421,
die wenigstens in der Oberfläche 420 ausgebildet
sind, wie dies in der vergrößerten Ansicht von 5 gezeigt
ist. Durchgangslöcher 422,
die so weit bzw. breit sind wie einige zehn Mikrometer, welche sich
durch das elastische Kissen 42 erstrecken, sind zwischen
benachbarten Ausnehmungen bzw. Löchern 421 so
ausgebildet, daß Luft
durch die Durchgangslöcher 422 zirkuliert
werden kann. Die Dicke des elastischen Kissens 42 ist unter
Berücksichtigung
der Eigenschaften des Werkstücks
bestimmt, jedoch ist sie vorzugsweise etwa 0,5 mm. Das elastische
Kissen 42 ist beispielsweise durch Dars Bond Co., Ltd.
zur Verfügung
gestellt.
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Das
wie oben beschrieben ausgebildete, elastische Kissen 42 ist
an die obere Oberfläche
des obigen Substrats 41 mit einem geeigneten Kleber gebunden,
um die Waferhalteablage 40, bestehend aus dem Substrat 41 und
dem elastischen Kissen 42, die miteinander integriert sind,
auszubilden. Wenn der Halbleiterwafer W auf der oberen Oberfläche des elastischen
Kissens 42 angeordnet ist bzw. wird und ein negativer Druck
bzw. Unterdruck durch die Kommunikationslöcher 411 eingebracht
wird, die in dem Substrat 41 ausgebildet sind, wird der
negative Druck auf den Halbleiterwafer W, der auf der oberen Oberfläche des
elastischen Kissens 42 aufgebracht ist, durch die Durchgangslöcher 422 angelegt
bzw. aufgebracht, die in dem elastischen Kissen 42 ausgebildet
sind, um den Halbleiterwafer W an dem elastischen Kissen 42 zu
absorbieren. An diesem Punkt wird das elastische Kissen 42 komprimiert
und die Löcher 421,
die in der Oberfläche 420 ausgebildet sind,
werden zerdrückt.
Als ein Ergebnis wird, selbst wenn das Einbringen des negativen
Drucks durch die Kommunikationslöcher 411,
die in dem Substrat 41 ausgebildet sind, gelöst bzw.
nachgelassen wird, ein negativer Druck in den Löchern 421 durch die
Rückstellkraft,
die durch die Elastizität
des elastischen Kissens 42 generiert bzw. erzeugt wird,
und das Anhaften bzw. die Adhäsion
des elastischen Kissens 42 erzeugt, und hält den Absorptionszustand
des Halbleiterwafers W als Saugkraft aufrecht.
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Die
Schleifmaschine und die Waferhalteablage in der illustrierten Ausbildung
sind wie oben beschrieben konstruiert und das Verfahren einer Schleifarbeit
damit wird nachfolgend beschrieben.
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Der
Halbleiterwafer W als ein Werkstück, welches
vor einem Schleifen in der Kassette 31 gespeichert ist,
wird auf die Werkstückanordnungseinheit 32 durch
die Vertikal- und Horizontalbewegungen der Werkstückfördermittel 36 getragen
und angeordnet. Der Halbleiterwafer W, der vor einem Schleifen auf
der Werkstückanordnungseinheit 32 angeordnet
ist, wird durch die radiale bzw. Radialbewegung zu dem Zentrum der
sechs Stifte 321 zentriert. Der zentrierte Halbleiterwafer
W auf der Werkstückanordnungseinheit 32 wird
auf dem Einspanntisch 20, der in dem Werkstückeintrag/austragsbereich
A positioniert ist, durch die Drehbewegung der Werkstückeintragsmittel 37 angeordnet
(Waferanordnungsschritt vor einem Schleifen). Wenn der Halbleiterwafer
W vor einem Schleifen auf dem Einspanntisch 20 angeordnet
ist, kann er auf dem Saughalteeinspanntisch 22 durch Saugen
gehalten werden, indem die Saugmittel aktiviert werden, welche nicht
gezeigt sind. Indem der Drehtisch 15 in der Richtung, die durch
den Pfeil 15a gezeigt ist, durch eine Rotationsantriebseinheit
angetrieben bzw. gedreht wird, welche nicht gezeigt ist, wird der
Einspanntisch 20, auf welchem der Halbleiterwafer W vor
einem Schleifen angeordnet ist, an dem Grobschleifbereich B positioniert.
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Wenn
der Einspanntisch 20, auf welchem der Halbleiterwafer W
vor einem Schleifen angeordnet wurde, in dem Grobschleifbereich
B angeordnet ist, wird er in der Richtung, die durch den Pfeil angedeutet
ist, durch die Rotationsantriebseinheit gedreht, welche nicht gezeigt
ist, und das Schleifrad 102 der Grobschleifeinheit 10 wird
in der Richtung gedreht, die durch den Pfeil angedeutet ist, und
um eine vorbestimmte Größe durch
die Zufuhreinheit 11 abgesenkt, um den Halbleiterwafer
W grob zu schleifen, bevor er auf dem Einspanntisch 20 geschliffen wird
(Wafergrobschleifschritt). Ein Halbleiterwafer W vor einem Schleifen
wird auf dem nächsten
Einspanntisch 20 angeordnet, der in dem Werkstückeintrag/austragsbereich
A währenddessen
positioniert ist, wie dies oben beschrieben ist. Danach wird der Drehtisch 15 um
120° in
der Richtung gedreht, die durch den Pfeil 15a angedeutet
ist, um den Einspanntisch 20, auf welcher der grob geschliffene Halbleiterwafer
W angeordnet wurde, zu dem Endschleifbereich C zu positionieren.
An diesem Punkt wird der nächste
Einspanntisch 20, der den Halbleiterwafer W vor einem Schleifen
in den Werkstückeintrag/austragsbereich
A montiert, in dem Grobschleifbereich B positioniert und ein Einspanntisch 20 nach dem
nächsten
wird in dem Werkstückeintrags/austragsbereich
A positioniert.
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Der
Halbleiterwafer W vor einem Grobschleifen, der auf dem Einspanntisch 20 angeordnet
ist, der in dem Grobschleifbe reich B positioniert ist, wird durch
die Grobschleifeinheit 10 grob geschliffen und der grob
geschliffene Halbleiterwafer W, der auf dem Einspanntisch 20 angeordnet
ist, der in dem Feinschleifbereich C positioniert ist, wird durch
die Endschleifeinheit 12 endgeschliffen (Waferendschleifschritt).
Da der Halbleiterwafer W direkt auf dem Einspanntisch 20 in
dem oben beschriebenen Grobschleifschritt und Endschleifschritt
positioniert ist, wird die Endbearbeitungs- bzw. Endgenauigkeit
nicht reduziert. Nachfolgend wird der Drehtisch 15 um 120° in der Richtung
gedreht, die durch den Pfeil 15a angedeutet ist, um den
Einspanntisch 20, der den fertig- bzw. endgeschliffenen
Halbleiterwafer W trägt,
in dem Werkstückeintrags/austragsbereich
A zu positionieren. Der Einspanntisch 20, auf welchem der
grob geschliffenen Halbleiterwafer W, in dem Grobschleifbereich
B angeordnet wurde, wird zu dem Endschleifbereich B bewegt und der
Einspanntisch 20, auf welchem der Halbleiterwafer W vor
einem Schleifen in dem Werkstückeintrags/austragsbereich
A angeordnet wurde, wird zu dem Grobschleifbereich B bewegt.
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Der
Einspanntisch 20, welcher zu dem Werkstückeintrags/austragsbereich
A über
den Grobschleifbereich B und den Endschleifbereich C rückgeführt wurde,
gibt das Saughalten des endgeschliffenen Halbleiterwafers W zu diesem
Zeitpunkt frei. Bevor der geschliffene Halbleiterwafer W, dessen Saughalten
von dem Einspanntisch 20 gelöst ist, welcher zu dem Werkstückeintrags/austragsbereich
A zurückgeführt wurde,
zu den Reinigungsmitteln 33 getragen wird, wird die Waferhalteablage 40,
die in der Kassette 35 gespeichert ist, auf den Drehtisch 330 der
Reinigungsmittel 33 durch die Vertikalbewegung und Horizontalbewegung
der Werkstücktragemittel 36 (Halteablage-Festlegungsschritt)
getragen und an geordnet. Wenn die Waferhalteablage 40 so auf
dem Drehtisch 330 festgelegt wird, werden die Werkstückaustragsmittel 38 aktiviert,
um den geschliffenen Halbleiterwafer W zu entnehmen, dessen Saughalten
von dem Einspanntisch 20 freigegeben bzw. gelöst wurde,
welcher von dem Werkstückeintrags/austragsbereich
A von dem Einspanntisch 20 rückgeführt wurde (Waferaustragsschritt),
und plaziert ihn auf dem elastischen Kissen der Waferhalteablage 40,
die auf dem Drehtisch 330 angeordnet ist. (Waferplazierschritt
nach einem Bearbeiten). Indem die Saugmittel (nicht gezeigt) aktiviert
werden, die mit dem Drehtisch 330 verbunden sind, werden
die Waferhalteablage 40 und der geschliffene Halbleiterwafer
W an dem Drehtisch 330, wie dies in 6 gezeigt
ist, durch Saugen gehalten (Saughalteschritt des geschliffenen Wafers).
D.h., ein negativer Druck, der durch die Funktion der Saugmittel
(nicht gezeigt) generiert wird, wird an die untere Oberfläche des Substrats 41,
welches die Waferhalteablage 40 darstellt, durch den Saughalte-Einspanntisch 332 angelegt,
der auf der porösen
Keramikplatte des Drehtisches 330 gebildet ist, um die
Waferhalteablage 40 auf dem Drehtisch 330 durch
Saugen zu halten. Wenn der obige negative Druck durch die Kommunikationslöcher 411 eingebracht
wird, die in dem Substrat 41 ausgebildet sind, wird er
auf den geschliffenen Halbleiterwafer W, der auf der oberen Oberfläche des
elastischen Kissens 42 angeordnet ist, durch die Durchgangslöcher 422 angelegt,
die in dem elastischen Kissen 42 ausgebildet sind, und
der geschliffene Halbleiterwafer W wird an dem elastischen Kissen 42 absorbiert.
Wenn die Waferhalteablage 40 und der geschliffene Halbleiterwafer
W so auf dem Drehtisch 330 durch Saugen gehalten werden,
werden die Reinigungsmittel 33 aktiviert, um den geschliffenen Halbleiterwafer
W zu reinigen (Reinigungsschritt des geschliffenen Wafers).
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Nachdem
der oben beschriebene Waferreinigungsschritt ausgeführt wird,
wird der Betrieb der Saugmittel (nicht gezeigt), die mit dem Drehtisch 330 verbunden
sind, gestoppt, um das Saughalten der Waferhalteablage 40 zu
lösen,
die auf dem Drehtisch 330 angeordnet ist. Wenn die Betätigung bzw.
der Betrieb der Saugmittel (nicht gezeigt) gestoppt wird, wird das
Einbringen von negativem Druck durch die Kommunikationslöcher 411 gelöst, die
in dem Substrat 41 der Waferhalteablage 40 ausgebildet
sind, jedoch hält
die Waferhalteablage 40 den geschliffenen Halbleiterwafer
W absorbiert, wie dies oben beschrieben ist. D.h., wenn der geschliffene
Halbleiterwafer W auf dem elastischen Kissen 42 in dem
obigen Saughalteschritt des geschliffenen Wafers durch Saugen gehalten
wird, wird das elastische Kissen 42 komprimiert und die
Löcher 421,
die in der Oberfläche 420 ausgebildet
sind, werden zerdrückt
mit dem Ergebnis, daß der
Halbleiterwafer W durch die Saugkraft eines negativen Drucks, der
in den Löchern 421 durch
die Rückstellkraft,
die durch die Elastizität
des elastischen Kissens 42 ausgebildet wird, und die Adhäsion des
elastischen Kissens 42 absorbiert gehalten.
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Danach
wird der geschliffene Halbleiterwafer W, der auf der Waferhalteablage 40 durch
Saugen gehalten wird, deren Saughalten von dem Drehtisch 330 gelöst ist,
zu der Kassette 34 getragen und in der Kassette 34 durch
die Vertikalbewegung und Horizontalbewegung der Werkstückfördermittel 36 gespeichert
(Speicherschritt des geschliffenen Wafers). Da der geschliffene
Halbleiterwafer W durch Saugen auf der Waferhalteablage 40 gehalten
ist, während
er durch die Werkstücktrage-
bzw. -fördermittel 36 getragen
ist, ist er durch die Steifigkeit der Waferhalteablage 40 unterstützt und
biegt sich nicht, selbst nachdem er durch das Schleifen dünn gemacht
und in Chips durch das sogenannte "Vorschneiden" unterteilt wurde. Daher kann er glatt
bzw. sanft getragen werden und kann leicht in der Kassette 34 gespeichert
werden. Selbst wenn der geschliffene Halbleiterwafer W, der in der
Kassette 34 gespeichert ist, zu einem anderen Produktionsschritt
zu tragen ist, kann dies glatt durchgeführt werden, da er auf der Waferhalteablage 40 durch
Saugen gehalten ist und wie oben beschrieben, integriert ist und
durch die Steifigkeit der Waferhalteablage 40 so unterstützt ist,
daß er sich
nicht biegt. Um das Saughalten des geschliffenen Halbleiterwafers
W durch die Waferhalteablage 40 zu lösen, wird das Substrat 41 der
Waferhalteablage 40 auf ein Druckmittel (nicht gezeigt)
festgelegt, um Hochdruckluft in die Kommunikationslöcher 411 zuzuführen, die
in dem Substrat 41 ausgebildet sind. Als ein Ergebnis tritt
Hochdruckluft, die in die Kommunikationslöcher 411 eingebracht
ist, durch die Durchgangslöcher 422 durch
und tritt in die Löcher 421 ein,
um die Adsorptionskraft abzuschwächen, wodurch
es möglich
gemacht wird, den geschliffenen Halbleiterwafer W von der Waferhalteablage 40 leicht zu
entfernen.
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Da
das Halbleiterwafer-Schleifverfahren der vorliegenden Erfindung,
wie in den Ansprüchen
beschrieben, ausgebildet ist, hat es die folgende Funktion und Wirkung.
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D.h.,
gemäß den vorliegenden
Ansprüchen wird,
da das Verfahren den Schritt eines Haltens des geschliffenen Halbleiterwafers,
der von dem Einspanntisch mittels der Waferhalteablage nach dem Schleifen
entnommen wurde, selbst nachdem der Halbleiterwafer durch Schleifen
dünn gemacht
wurde oder in Chips durch ein sogenanntes "Vorschneiden" unterteilt wurde, er durch die Steifigkeit
der Waferhalteablage so unterstützt,
daß er
sich nicht biegt. Daher kann er glatt bzw. sanft betragen und leicht
in der Kassette zum Speichern eines geschliffenen Wafers gespeichert
werden. Weiters kann, da die Waferhalteablage nicht zwischen dem
Einspanntisch und dem Halbleiterwafer zum Zeitpunkt eines Schleifens
vorliegt, eine exzellente Schleifgenauigkeit ohne Bewirken einer
Reduktion in der Endgenauigkeit erzielt werden.