JP2002307286A - 研削装置 - Google Patents

研削装置

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JP2002307286A
JP2002307286A JP2001111191A JP2001111191A JP2002307286A JP 2002307286 A JP2002307286 A JP 2002307286A JP 2001111191 A JP2001111191 A JP 2001111191A JP 2001111191 A JP2001111191 A JP 2001111191A JP 2002307286 A JP2002307286 A JP 2002307286A
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JP
Japan
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grinding
plate
brush
chuck table
ground
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Application number
JP2001111191A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Takahashi
敏昭 高橋
Koichi Yajima
興一 矢嶋
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Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
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Publication date
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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェーハ等の板状物の面の研削におい
て、エッチング処理やポリッシング処理を行うことなく
研削歪層を除去する。 【解決手段】 板状物を保持するチャックテーブル1
6、17、18と、チャックテーブル16、17、18
に保持された板状物の表面を研削する研削手段20、2
1とを少なくとも含む研削装置10において、研削手段
20、21によって研削された板状物の研削面を仕上げ
処理するブラシ手段40を備え、ブラシ手段40を構成
するブラシ部41の作用により研削歪層を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハ等
の板状物の面を研削する研削装置に関し、特に、研削面
の仕上げ処理を行うブラシ手段を備えた研削装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】表面にIC、LSI等の回路が複数形成
された半導体ウェーハは、放熱性の向上及び軽量化のた
めに薄く形成することが必要とされる。そこで、図4に
示すように、研削装置80において、半導体ウェーハW
を裏面側を上にしてチャックテーブル81において保持
し、チャックテーブル81を回転させると共に、下面に
研削砥石82が固着された研削ホイール83を回転させ
ながら回転する研削砥石82が半導体ウェーハWの裏面
に接触するように研削手段84を下降させて押圧力を加
えることにより、裏面を研削し、半導体ウェーハWを所
望の厚さに形成することとしている。
【0003】このようにして研削を行うと、裏面には
0.1μm〜1.0μm程の厚さで研削歪層が生成さ
れ、この研削歪層が残存したままの状態でダイシングに
よりチップに分割すると、個々のチップの抗折強度が低
下するという問題がある。
【0004】そこで、研削歪層が形成された半導体ウェ
ーハWの裏面に硝酸、フッ酸等のエッチング液を用いて
ウェットエッチング処理を施したり、プラズマガス等を
用いてドライエッチング処理を施したり、ポリッシング
処理により裏面を鏡面仕上げしたりすることにより、研
削歪層を除去することが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウェッ
トエッチング処理の場合は、エッチングの制御が難し
い、エッチング液が半導体ウェーハWの回路面である表
面に入り込んで回路を損傷させる、エッチング液の廃棄
処理にコストがかかる等の問題がある。
【0006】また、ドライエッチング処理の場合は、半
導体ウェーハWの表面に貼着される表面保護用のテープ
が高熱により変質するという問題がある。
【0007】更に、ポリッシング処理の場合は、鏡面仕
上げに時間がかかるために生産性が低下し、更に表面に
バンプが形成されている半導体ウェーハにおいてはバン
プに圧力が集中して破損するおそれがある。
【0008】従って、板状物の面の研削においては、上
記のような弊害を伴うことなく研削歪層を除去すること
に課題を有している。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、板状物を保持するチャッ
クテーブルと、チャックテーブルに保持された板状物の
表面を研削する研削手段とを少なくとも含む研削装置で
あって、研削手段によって研削された板状物の研削面を
仕上げ処理するブラシ手段を備えた研削装置を提供す
る。
【0010】そしてこの研削装置は、ブラシ手段が、ブ
ラシ部と、ブラシ部を回転させる本体部と、本体部を作
用位置と非作用位置とに位置付ける位置制御部とから構
成されること、チャックテーブルが、研削後の板状物の
チャックテーブルからの搬出及び研削前の板状物のチャ
ックテーブルへの搬入が行われる領域である搬出入領域
と、研削手段による板状物の研削が行われる領域である
研削領域とに位置付けられ、ブラシ手段は搬出入領域に
配設され、研削後の板状物を保持したチャックテーブル
が搬出入領域に位置付けられた際に、板状物の研削面に
ブラシ部を作用させて研削面の仕上げ処理を遂行するこ
と、搬出入領域に位置付けられた板状物の研削面に遊離
砥粒または処理水を供給するノズルが搬出入領域に隣接
して配設されること、ブラシ部の刷毛には粒径が5μm
以下の砥粒が固着されていることを付加的な要件とす
る。
【0011】このように構成される研削装置によれば、
ブラシ手段を配設したことにより、これを用いて研削後
の板状物の研削面に形成された研削歪層を除去すること
ができるため、従来行っていたウェットエッチング、ド
ライエッチング、ポリッシングといった工程が不要とな
る。
【0012】また、ブラシを用いて仕上げ処理を行うた
め、板状物に対する加圧力が比較的低い。従って、バン
プが表面に形成されている半導体ウェーハであってもバ
ンプに圧力が集中しない。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例とし
て、図1に示す研削装置10について説明する。この研
削装置10は、研削の対象となる板状物を収容するカセ
ット11a及び研削後の板状物を収容するカセット11
bと、カセット11aからの板状物の搬出またはカセッ
ト11bへの板状物の搬入を行う搬出入手段12と、カ
セット11aから搬出した板状物の位置合わせを行う中
心合わせテーブル13と、板状物を搬送する第一の搬送
手段14及び第二の搬送手段15と、板状物を吸引保持
するチャックテーブル16、17、18と、チャックテ
ーブル16、17、18を自転可能に支持すると共に自
身が回転可能なターンテーブル19と、各チャックテー
ブルに保持された板状物を研削する第一の研削手段20
及び第二の研削手段21と、研削後の板状物を洗浄する
洗浄手段22と、研削後の板状物の研削面の仕上げ処理
を行うブラシ手段40と、仕上げ処理時に遊離砥粒また
は処理水を研削面に供給するノズル50を備えている。
【0014】ターンテーブル19によって自転可能に支
持された3つのチャックテーブル16、17、18は、
ターンテーブル19の回転中心を中心として等間隔12
0度間隔(図示の例では120度間隔)に配設されてい
る。
【0015】そして、そのうちの2つのチャックテーブ
ル(図示の例ではチャックテーブル17、18)が第一
の研削手段20または第二の研削手段21により研削が
行われる領域である研削領域60に位置付けられ、他の
一つのチャックテーブル(図示の例ではチャックテーブ
ル16)が中心合わせテーブル13または洗浄手段22
との間で板状物の搬出入が行われる領域である搬出入領
域70に位置付けられる。
【0016】研削装置10の基台23から起立した壁部
24の内側の面には一対のガイドレール25、26が垂
直方向に配設されており、ガイドレール25、26には
支持部27、28がそれぞれ摺動可能に係合している。
また、垂直方向(Z軸方向)にボールネジ29、30が
配設され、このボールネジ29、30は、これに連結さ
れたパルスモータ31、32によって駆動されてそれぞ
れ回動する構成となっている。
【0017】ボールネジ29、30には、支持部27、
28に備えたナット(図示せず)がそれぞれ螺合してお
り、パルスモータ31、32に駆動されてボールネジ2
9、30がそれぞれ回動するのに伴って支持部27、2
8がガイドレール25、26にガイドされてそれぞれ上
下動する構成となっている。また、支持部27、28の
内側には垂直方向にリニアスケール(図示せず)が配設
され、支持部27、28の上下方向の位置を高精度に計
測できる。
【0018】支持部27には第一の研削手段20が、支
持部28には第二の研削手段21が固定され、これら
は、支持部27、28の上下動に伴ってそれぞれ上下動
する。第一の研削手段20においては、垂直方向に回転
可能に支持されたスピンドル33の先端にマウンタ35
を介して研削ホイール37が装着されており、研削ホイ
ール37の下部には研削砥石39aが固着されている。
研削砥石39aとしては、粗研削用の砥石が用いられ
る。
【0019】スピンドル33はパルスモータ33aと連
結されており、パルスモータ33aに駆動されてスピン
ドル33が回転するのに伴って研削砥石39aが回転す
る構成となっている。
【0020】一方、第二の研削手段21においては、垂
直方向に回転可能に支持されたスピンドル34の先端に
マウンタ36を介して研削ホイール38が装着されてお
り、研削ホイール38の下部には研削砥石39bが固着
されている。研削砥石39bとしては、仕上げ研削用の
砥石が用いられる。
【0021】スピンドル34はパルスモータ34aと連
結されており、パルスモータ34aに駆動されてスピン
ドル34が回転するのに伴って研削砥石39bが回転す
る構成となっている。
【0022】ブラシ手段40は、ブラシ部41と、ブラ
シ部41を回転させる本体部42と、本体部42を上下
動させると共にレール44にガイドされて所定範囲移動
することによりブラシ部41を作用位置と非作用位置と
に位置付ける位置制御部43とから構成される。
【0023】ブラシ部41には、図2に示すように多数
の刷毛41aを備え、それぞれの刷毛41aは、例えば
山羊等の動物性繊維により構成され、その外周には粒径
が5μm以下の砥粒、例えばダイヤモンド砥粒41bが
固着されている。
【0024】図1を参照して説明すると、カセット11
aに収容された半導体ウェーハの表面を研削する場合
は、搬出入手段12がカセット11aから半導体ウェー
ハを取り出して中心合わせテーブル13に載置する。
【0025】中心合わせテーブル13において一定の位
置に位置合わせされた半導体ウェーハは、第一の搬送手
段14によって、搬出入領域70に位置するチャックテ
ーブル16に搬送される。そして、チャックテーブル1
6において吸引保持された半導体ウェーハは、ターンテ
ーブル19が左回りに120度回転することによりター
ンテーブル19の回転前にチャックテーブル17が位置
していた位置、即ち研削領域60における第一の研削手
段20の直下に位置付けられる。そして、研削砥石39
aが回転しながら第一の研削手段20が下降して半導体
ウェーハの表面に接触することにより粗研削が行われ
る。
【0026】次に、ターンテーブル19が更に左回りに
120度回転することにより第二の研削手段21の直下
に位置付けられる。そして、研削砥石39bが回転しな
がら第二の研削手段21が下降して半導体ウェーハの表
面に接触することにより仕上げ研削が行われる。
【0027】仕上げ研削が行われた後は、ターンテーブ
ル19が更に左回りに120回転することによりチャッ
クテーブル16が搬出入領域70に戻る。そして、位置
制御部43がレール44を所要範囲移動してチャックテ
ーブル16に保持された半導体ウェーハの直上に位置付
けられ、その位置においてブラシ部41を回転させなが
ら本体部42を下降させることにより、図3に示すよう
に、回転するブラシ部41が半導体ウェーハWの研削面
に作用し、研削面に残存した研削歪層が除去される。こ
のとき、必要に応じてノズル50から遊離砥粒または処
理水が研削面に供給されることにより研削歪層の除去を
より効果的に行うことができる。
【0028】こうして研削歪層が除去された半導体ウェ
ーハWは、第二の搬送手段15によってチャックテーブ
ル16から洗浄手段22に搬送され、ここで研削面に付
着した研削屑及び遊離砥粒や処理水が洗浄により除去さ
れ、搬出入手段12によってカセット11bに収容され
る。
【0029】なお、図1の研削装置10においてはチャ
ックテーブルを3つ備えていると共に研削手段を2つ備
えているため、搬出入領域70には1つのチャックテー
ブルのみが位置付けられるが、4つのチャックテーブル
を備えた研削装置の場合には、2つのチャックテーブル
が搬出入領域70に位置付けられる。また、研削手段は
1つでもよく、その場合は、通常チャックテーブルは2
つとなる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る研削
装置では、ブラシ手段を配設したことにより、これを用
いて研削後の板状物の研削面に形成された研削歪層を除
去することができるため、従来行っていたウェットエッ
チング、ドライエッチング、ポリッシングといった工程
が不要となる。従って、エッチング液やエッチングガス
等が不要であると共に、他の板状物が研削されている間
の時間を利用して研削済みの板状物の研削面の仕上げ処
理を行うことができるため、生産性が良好である。
【0031】また、ブラシを用いて仕上げ処理を行うた
め、板状物に対する加圧力が比較的低い。従って、バン
プが表面に形成されている半導体ウェーハであってもバ
ンプに圧力が集中せず、破損することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る研削装置の実施の形態の一例を示
す斜視図である。
【図2】同研削装置を構成するブラシ手段のブラシ部の
一部を示す正面図である。
【図3】同ブラシ手段を用いて半導体ウェーハの研削面
の仕上げ処理を行う様子を示す斜視図である。
【図4】板状物の研削に用いる研削手段の一部を示す斜
視図である。
【符号の説明】
10…研削装置 11a、11b…カセット 12…搬出入手段 13…中心合わせテーブル 14…第一の搬送手段 15…第二の搬送手段 16、17、18…チャックテーブル 19…ターンテーブル 20…第一の研削手段 21…第二の搬送手段 22…洗浄手段 23…基台 24…壁部 25、26…ガイドレール 27、28…支持部 29、30…ボールネジ 31、32…パルスモータ 33、34…スピンドル 33a、34a…パルスモータ 35、36…マウンタ 37、38…研削ホイール 39a、39b…研削砥石 40…ブラシ手段 41…ブラシ部 41a…刷毛 41b…ダイヤモンド砥粒42…本体部 43…位置制御部 44…レール 50…ノズル 60…研削領域 70…搬出入領域 80…研削装置 81…チャックテーブル 82…研削砥石 83…研削ホイール 84…研削手段
フロントページの続き Fターム(参考) 3C043 BA09 CC04 DD14 3C058 AA04 AA06 AA07 AA18 AB03 AB08 AC04 CB02 CB03 CB05 CB10 DA17 3C063 AA07 AB05 BA17 BB02 BG07 EE10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状物を保持するチャックテーブルと、
    該チャックテーブルに保持された板状物の表面を研削す
    る研削手段とを少なくとも含む研削装置であって、 該研削手段によって研削された板状物の研削面を仕上げ
    処理するブラシ手段を備えた研削装置。
  2. 【請求項2】 ブラシ手段は、ブラシ部と、該ブラシ部
    を回転させる本体部と、該本体部を作用位置と非作用位
    置とに位置付ける位置制御部とから構成される請求項1
    に記載の研削装置。
  3. 【請求項3】 チャックテーブルは、研削後の板状物の
    該チャックテーブルからの搬出及び研削前の板状物の該
    チャックテーブルへの搬入が行われる領域である搬出入
    領域と、研削手段による板状物の研削が行われる領域で
    ある研削領域とに位置付けられ、 ブラシ手段は該搬出入領域に配設され、研削後の板状物
    を保持したチャックテーブルが該搬出入領域に位置付け
    られた際に、該板状物の研削面にブラシ部を作用させて
    該研削面の仕上げ処理を遂行する請求項2に記載の研削
    装置。
  4. 【請求項4】 搬出入領域に位置付けられた板状物の研
    削面に遊離砥粒または処理水を供給するノズルが該搬出
    入領域に隣接して配設される請求項3に記載の研削装
    置。
  5. 【請求項5】 ブラシ部の刷毛には粒径が5μm以下の
    砥粒が固着されている請求項2乃至4に記載の研削装
    置。
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