JP2003053662A - 加工歪除去装置 - Google Patents
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Abstract
ば半導体ウエーハ(24)の研削された裏面、を研磨工
具(136)によって高効率で且つ高品質に研磨して加
工歪を除去することができる加工歪除去装置を提供す
る。 【解決手段】 被処理面を露呈せしめて被加工物を保持
するためのチャック手段(34)と、チャック手段上に
保持された被加工物の被処理面を研磨するための研磨手
段(114)とを具備する。研磨手段は研磨工具を含
み、回転せしめられている研磨工具を被加工物の被処理
面に押圧せしめることによって被処理面が研磨される。
Description
歪を有する被処理面を研磨して加工歪を除去するための
加工歪除去装置、特に、それに限定されるものではない
が、表面には多数の回路が施された半導体ウエーハの、
研削加工を施すことによって加工歪が生成せしめられた
裏面を研磨してそこから加工歪を除去するのに適した加
工歪除去装置に関する。
導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートに
よって多数の矩形領域を区画し、矩形領域の各々に半導
体回路を配設する。そして、ストリートの各々に沿って
半導体ウエーハを分離することによって矩形領域の各々
を半導体チップにせしめている。半導体チップの小型化
及び軽量化のために、通常、ストリートの各々に沿って
半導体ウエーハを切断して矩形領域を個々に分離するの
に先立って、半導体ウエーハの裏面を研削して半導体ウ
エーハの厚さを低減せしめている。或いは、先ダイシン
グ様式と称される様式においては、半導体ウエーハの表
面からストリートに沿って切削加工を加えて所定深さの
溝を形成し、しかる後に半導体ウエーハの裏面から上記
溝の底面を越える深さまで研削加工を加え、これによっ
て半導体ウエーハの厚さを低減せしめると共に矩形領域
を個々に分離している。研削加工は、一般に、ダイヤモ
ンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで結合する
ことによって形成された研削部材乃至研削砥石を有する
回転研削工具を半導体ウエーハの裏面に作用せしめるこ
とによって遂行される。
を施すと、半導体ウエーハの裏面に加工歪が生成され、
かかる加工歪によって抗折強度が相当低減されてしま
う。そこで、半導体ウエーハの裏面から加工歪を除去し
て抗折強度の低減を回避するために、半導体ウエーハの
研削された裏面を遊離砥粒を使用して研磨すること、半
導体ウエーハの研削された裏面を硝酸及び弗化水素酸を
含むエンチング液を使用して化学的にエッチングするこ
と、或いは半導体ウエーハの研削された裏面にプラズマ
を作用させて物理的にエッチングすることが提案されて
いる。
用する研磨には、遊離砥粒の供給及び回収等に煩雑な操
作が必要であり研磨効率が低い、大量に使用される遊離
砥粒を産業廃棄物として処理しなければならない、とい
う問題が存在する。また、化学的エッチング及び物理的
エッチングには、相当高価な設備を必要とする、充分に
均一なエッチングを施すことが困難である、という問題
が存在する。
1−93397(発明の名称「研磨工具」)に開示され
ている如く、研磨工具、特にフェルトとこのフェルト中
に分散せしめられた砥粒とから構成された研磨部材を有
する研磨工具を使用して、半導体ウエーハの裏面を研磨
すると、効果的に加工歪を除去することができることが
判明している。かような研磨工具を使用する研磨におい
ては、産業廃棄物として処理しなければならない廃棄物
が大量に生成されることはない。
あり、その主たる技術的課題は、被加工物の、加工歪を
有する被処理面、例えば半導体ウエーハの研削された裏
面、を研磨工具によって高効率で且つ高品質に研磨して
加工歪を除去することができる、新規且つ優れた加工歪
除去装置を提供することである。
たる技術的課題を達成する加工歪除去装置として、被加
工物の、加工歪を有する被処理面を研磨して、加工歪を
除去するための加工歪除去装置にして、被処理面を露呈
せしめて被加工物を保持するためのチャック手段と、被
処理面から加工歪を除去すべき被加工物を該チャック手
段上に搬入し、被処理面から加工歪が除去された被加工
物を該チャック手段上から搬出する被加工物搬入・搬出
手段と、該チャック手段上に保持された被加工物の被処
理面を研磨するための研磨手段とを具備し、該チャック
手段は被加工物搬入・搬出域と研磨域とに選択的に位置
せしめられ、該チャック手段が該被加工物搬入・搬出域
に位置せしめられている時に、被処理面から加工歪を除
去すべき被加工物が該チャック手段上に搬入され、次い
で該チャック手段が該研磨域に移動せしめられて、該チ
ャック手段上に保持されている被加工物の被処理面が該
研磨手段によって研磨され被処理面から加工歪が除去さ
れ、しかる後に該チャック手段が該被加工物搬入・搬出
域に戻されて、該チャック手段上から被加工物が搬出さ
れ、該研磨手段は回転軸及び該回転軸に装着された研磨
工具を含み、回転せしめられている該研磨工具を被加工
物の被処理面に押圧せしめることによって被処理面が研
磨される、ことを特徴とする加工歪除去装置が提供され
る。
には多数の回路が施された半導体ウエーハであり、被処
理面は研削加工を受けた裏面である。該研磨工具はフェ
ルトと該フェルト中に分散せしめられた砥粒とから構成
された研磨部材を有する。該研磨工具は円形支持面を有
する支持部材を有し、該研磨部材は該支持部材の該円形
支持面に接合された円板形状である。好ましくは、該研
磨部材に高圧気体を噴射して該研磨部材をドレッシング
するドレッシング手段、及び該研磨域において該研磨工
具及び/又は被加工物に冷却気体を噴射する冷却手段を
具備する。該研磨手段によって被加工物の被処理面を研
磨する時には、該チャック手段が該研磨手段の該回転軸
と平行に延びる回転中心軸線を中心として回転せしめら
れると共に該研磨手段の該回転軸に対して実質上垂直な
方向に往復動せしめられるのが好適である。該チャック
手段は該回転軸に対して実質上垂直な方向に延びる直線
経路に沿って移動自在であり、該被加工物搬入・搬出域
と該研磨域とに選択的に位置せしめられる時の該チャッ
ク手段の移動と該研磨手段によって被加工物の該所定面
を研磨する時の該チャック手段の往復動とは共に該直線
経路に沿ったものであるのが好都合である。好ましく
は、該研磨域に位置せしめられている該チャック手段、
該チャック手段上に保持された被加工物及び被加工物の
被処理面に押圧せしめられている該研磨工具を囲繞する
防塵カバーが配設されており、該防塵カバーには該チャ
ック手段が該被加工物搬入・搬出域から該研磨域へ移動
する際及び該研磨域から該被加工物搬入・搬出域へ移動
する際に該チャック手段及び該チャック手段上に保持さ
れた被加工物が通過することができる開口が形成されて
いると共に、該防塵カバー内を排気するための排気ダク
トが接続されている。また、該研磨手段の該回転軸はそ
の中心軸線方向に移動自在であり、該防塵カバーには該
回転軸がその中心軸線方向に移動せしめられることによ
って該研磨工具が該チャック手段上に保持されている被
加工物に対して接近及び離隔する方向に移動せしめられ
る際に該研磨工具が通過することができる開口が形成さ
れている。該チャック手段は多孔性材料から形成され且
つ実質上平坦な表面を有するチャック板を含んでおり、
被加工物は該チャック板上に吸着せしめられ、該チャッ
ク板を洗浄するためのチャック板洗浄手段が配設されて
いるのが好適である。該チャック板洗浄手段は洗浄ブラ
シ及びオイルストーンを含み、該洗浄ブラシ及び該オイ
ルストーンは、夫々、該チャック板の表面に押圧せしめ
られると共に、該チャック板の表面に対して実質上垂直
に延びる回転中心軸線を中心として回転せしめられ且つ
該チャック板の表面に対して実質上平行な方向に往復動
せしめられるのが好ましい。
加工歪除去装置の好適実施形態を図示している添付図面
を参照して、更に詳細に説明する。
歪除去装置の好適実施形態が図示されている。図示の加
工歪除去装置は全体を番号2で示すハウジングを具備し
ている。このハウジング2は、細長く延在する直方体形
状の主部4を有する。主部4の後端部には実質上鉛直に
上方に延びる直立壁6が配設されている。ハウジング2
の主部4における前半部上には、カセット搬入域8、カ
セット搬出域10、搬送機構12、仮受手段14、及び
洗浄手段16が配設されている。カセット搬入域8上に
は、複数個の被加工物を収容したカセット18が手動で
載置される。
2に図示する如くフレーム20に装着テープ22を介し
て装着した半導体ウエーハ24、或いは図3に図する如
く支持基板(サブストレート)26上に装着した半導体
ウエーハ24でよい。図2において、適宜の金属板或い
は適宜の合成樹脂から形成することができるフレーム2
0にはその中央部に装着開口28が形成されており、半
導体ウエーハ24は表裏反転状態、即ち裏面を上方に向
けた状態でフレーム20の装着開口28内に位置せしめ
られている。フレーム20の下面と半導体ウエーハ24
の表面即ち下面とに跨がって装着テープ22が接着され
ており、これによってフレーム20に半導体ウエーハ2
4が装着されている。図3においては、ガラス又はセラ
ミックスから形成することができる支持基板26上に半
導体ウエーハ24が表裏反転状態、即ちその裏面を上方
に向けた状態で接着されている。支持基板26の外形は
半導体ウエーハ24の外形と実質上同一でよい。装着テ
ープ22と半導体ウエーハ24との接着及び支持基板2
6と半導体ウエーハ24との接着は、後の剥離の際に加
熱或いは紫外線照射等によって接着作用が解消される周
知の接着剤を介して遂行されているのが好都合である。
半導体ウエーハ24の表面には格子状に配列されたスト
リート(図示していない)によって多数の矩形領域が規
定されており、かかる矩形領域の各々に半導体回路(図
示していない)が形成されている。半導体ウエーハ24
の厚さを低減せしめるために、半導体ウエーハ24の上
方に向けられた裏面には研削加工が施されており、かか
る研削加工に起因して半導体ウエーハ24の裏面には加
工歪が残留せしめられている。
にして裏面が研磨された被加工物即ち半導体ウエーハ2
4を収容するためのカセット30(かかるカセット30
は上記カセット18と同一でよい)が載置されている。
搬送機構12はカセット18から半導体ウエーハ24を
1枚毎仮受手段14上に搬出する。仮受手段14上に搬
出された半導体ウエーハ24は、後に詳述するとおりに
してその裏面が研磨されて加工歪が除去された後に、洗
浄手段16に搬送される。洗浄手段16においては、半
導体ウエーハ24を高速で回転せしめながら純水でよい
洗浄水が半導体ウエーハ24の裏面に噴射され、半導体
ウエーハ24の裏面が洗浄され乾燥される。しかる後
に、洗浄手段16上の半導体ウエーハ24がカセット3
0に搬入される。カセット搬入域8上のカセット18に
収容されていた半導体ウエーハ24が全て搬出される
と、空のカセット18に代えて複数個の半導体ウエーハ
24を収容した新しいカセット18が手動でカセット搬
入域8上に載置される。カセット搬出域10上のカセッ
ト30に所要数の半導体ウエーハ24が搬入されると、
かかるカセット30が手動で搬出され、新しい空のカセ
ットが載置される。
述した構成、即ちカセット搬入域8、カセット搬出域1
0、搬送機構12、仮受手段14、及び洗浄手段16の
各々は、例えば株式会社ディスコから商品名「DFG8
41」として販売されている研削機に使用されている構
成と実質上同一でよく、それ故にこれらについての詳細
な説明は本明細書においては省略する。
と、ハウジング2の主部4の後半部上には略矩形状の没
入部32が形成されており、かかる没入部32にはチャ
ック手段34が装着されている。チャック手段34は支
持部材36とこの支持部材36に実質上鉛直に延びる回
転中心軸線を中心として回転自在に装着された円板形状
のチャック板38とを含んでいる。支持部材内にはチャ
ック板38を回転せしめるための電動モータ(図示して
いない)が配設されている。チャック板38は多孔性セ
ラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されてい
るのが好都合である。没入部32上にはハウジング4の
延在方向に実質上水平(従って、後述する研磨手段の回
転軸に対して実質上垂直)である矢印40及び42で示
す方向に延在する一対の案内レール(図示していない)
が配設されており、かかる一対の案内レールにチャック
手段34の上記支持部材36が滑動自在に装着されてい
る。没入部32には更に矢印40及び42で示す方向に
延在するねじ軸(図示していない)が回転自在に装着さ
れている。一方、チャック手段34の支持部材36には
矢印40及び42で示す方向に延びる貫通雌ねじ孔(図
示していない)が形成されており、かかる雌ねじ孔に上
記ねじ軸が螺合せしめられている。上記ねじ軸にはパル
スモータでよい電動モータ(図示していない)の出力軸
が連結されている。電動モータが正転せしめられると、
チャック手段34が矢印40で示す方向に移動せしめら
れ、電動モータが逆転せしめられると、チャック手段3
4が矢印42で示す方向に移動せしめられる。チャック
手段34の移動方向両側には、横断面形状が逆チャンネ
ル形状であって、上記ねじ軸等を覆っている蛇腹手段4
4及び46が付設されている。蛇腹手段44及び46は
キャンパス布の如き適宜の材料から形成することができ
る。蛇腹手段44の前端は没入部34の前面壁に固定さ
れ、後端はチャック手段34の支持部材36の前端面に
固定されている。蛇腹手段46の前端はチャック手段3
4の支持部材36の後端面に固定され、後端はハウジン
グ2の直立壁6の前面に固定されている。チャック手段
34が矢印40で示す方向に移動せしめられる際には、
蛇腹手段44が伸張され蛇腹手段46が収縮され、チャ
ック手段34が矢印42で示す方向に移動せしめられる
際には蛇腹手段44が収縮され蛇腹手段46が伸張せし
められる。矢印40及び42で示す方向に延びる直線経
路に沿って移動せしめられるチャック手段34は、後に
更に詳述する如く、矢印40及び42で示す方向に間隔
をおいて位置せしめられている被加工物搬入・搬出域5
0及び研磨域52に選択的に位置せしめられる(後に更
に言及する如く、チャック手段34は、更に、チャック
手段洗浄域50及び研磨域52においては、所定範囲に
渡って矢印40及び42で示す方向に往復動せしめられ
る)。チャック手段34のチャック板38は支持部材3
6及びハウジング4内に配設された連通路(図示してい
ない)を介して選択的に真空源に連通せしめられて、後
に更に言及する如く研磨すべき被加工物即ち半導体ウエ
ーハ24を真空吸着する。
チャック手段34が上記被加工物搬入及び搬出域50に
位置せしめられている時に、上記仮受手段14上の被加
工物即ち半導体ウエーハ24をチャック板38上に搬入
する被加工物搬入手段54が配設されている。かかる搬
入手段54は、実質上鉛直に延びる鉛直部及びこの鉛直
部から実質上水平に延出する水平部を有する可動アーム
56と、可動アーム56の先端に装着された吸着具58
とから構成されている。可動アーム56の鉛直部は昇降
動自在に且つ実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として
回転自在に装着されている。吸着具58の下面には多孔
性部材が配設されている。可動アーム56及びハウジン
グ2の主部4に配設されている連通路(図示していな
い)を通して吸着具58を真空源(図示していない)に
選択的に連通せしめることによって吸着具58の下面に
半導体ウエーハ24が吸着され、可動アーム56の昇降
動及び回転によって半導体ウエーハ24が所要位置に搬
送される。ハウジング2の主部の中間部他側には、チャ
ック手段34が上記被加工物搬入及び搬出域50に位置
せしめられている時に、チャック板38上の半導体ウエ
ーハ24を上記洗浄手段16に搬出するための被加工物
搬出手段60が配設されている。かかる搬出手段60
も、実質上鉛直に延びる鉛直部及びこの鉛直部から実質
上水平に延出する水平部を有する可動アーム62と、可
動アーム56の先端に装着された吸着具64とから構成
されている。可動アーム62の鉛直部は昇降動自在に且
つ実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転自在に
装着されている。吸着具64の下面には多孔性部材が配
設されている。可動アーム62及びハウジング2の主部
4に配設されている連通路(図示していない)を通して
吸着具64を真空源(図示していない)に選択的に連通
せしめることによって吸着具64の下面に半導体ウエー
ハ24が吸着され、可動アーム62の昇降動及び回転に
よって半導体ウエーハ24が所要位置に搬送される。
入部32の片側部には洗浄プール65が配設されてい
る。この洗浄プール65内には純水でよい洗浄液が循環
せしめられている。被加工物搬入手段54は、その吸着
具58に吸着した被加工物即ち半導体ウエーハ24をチ
ャック手段38上に搬入するのに先立って、半導体ウエ
ーハ24が装着されているフレーム20及び装着テープ
22の下面或いは支持基板26の下面を洗浄プール65
内の洗浄液に浸し、そこに埃乃至屑等は付着している場
合にはかかる埃乃至屑等を離脱せしめる。
磨される前の半導体ウエーハ24の裏面に接触せしめら
れて半導体ウエーハ24を吸着し、従って吸着具58の
下面に配設されている多孔性部材が汚染されることはな
い。しかしながら、被加工物搬出手段60の吸着具64
は、研磨された後の半導体ウエーハ24の裏面に接触せ
しめられて半導体ウエーハ24を吸着し、従って吸着具
64の下面に配設されている多孔性部材は研磨屑によっ
て汚染される。そこで、図示の実施形態においては、ハ
ウジング2の主部4の他側には、被加工物搬出手段60
の吸着具64の下面を必要に応じて洗浄するための吸着
具洗浄手段66が配設されている。この吸着具洗浄手段
66は、ハウジング2の主部4に形成されている上記没
入部32上に固定された支持枠体68とこの支持枠体6
8に並列配置されたブラシ部材70及びオイルストーン
72とから構成されている。実質上水平に延びる円筒形
状であるブラシ部材70は、その中心軸線を中心として
回転せしめられる。ブラシ部材70の周表面には合成繊
維でよい多数の繊維が配設されている。板形状でよいオ
イルストーン72は実質上水平方向に往復動せしめられ
る。吸着具64の下面を洗浄する際には、ブラシ部材7
0が回転せしめられ、オイルストーン72が往復動せし
められ、そして吸着具64の下面をブラシ部材70及び
/又はオイルストーン72に押圧せしめた状態で、所定
範囲に渡って吸着具64が往復旋回動せしめられる。ブ
ラシ部材70は多孔性部材から研磨屑を掃出し、オイル
ストーン72は多孔性部材の表面を研削して多孔性部材
内に侵入した研磨屑を排出すると共に多孔性部材の表面
を平坦化する。
の主部4の中間部には洗浄液噴射手段74も配設されて
いる。この洗浄液噴射手段74は、後述するチャック板
洗浄手段によってチャック板38を洗浄する際にチャッ
ク手段34上に純水でよい洗浄液を噴射する。図4に図
示する如く、ハウジング2の主部4に形成されている没
入部32には、洗浄液噴射手段74から噴射された洗浄
液を排液ホース(図示していない)に導くための排液口
76が形成されている。
選択的に位置せしめられる被加工物搬入・搬出域50に
関連せしめて、ハウジング2の主部4上にはチャック板
洗浄手段78が配設されている。詳述すると、ハウンジ
ング2の主部4の両側縁部には上方に延びる直立支持部
材80が配設されており、かかる支持部材80間には実
質上水平に延びる案内ロッド82が固定されている。案
内ロッド82には滑動ブロック84が装着されている。
滑動ブロック84には案内ロッド82が挿通せしめられ
る貫通穴が形成されており、滑動ブロック84は案内ロ
ッド82に沿って滑動自在である。上記支持部材80間
には、更に、案内ロッド82の下方を実質上水平に延び
るねじ軸86が回転自在に装着されている。このねじ軸
86は滑動ブロック84に形成されている貫通雌ねじ穴
に螺合せしめられている。支持部材80の一方には電動
モータ88が装着されており、かかるモータ88の出力
軸はねじ軸86に連結されている。モータ88が正転せ
しめられ、ねじ軸86が所定方向に回転せしめられる
と、滑動ブロック84が矢印90で示す方向に移動せし
められ、モータ88が逆転せしめられ、ねじ軸86が逆
方向に回転せしめられると、滑動ブロック84が矢印9
2で示す方向に移動せしめられる。滑動ブロック84の
前面にはケース94及び96が装着されている。滑動ブ
ロック84の前面には実質上鉛直に延びる案内レール9
8及び100が形成されており、ケース94及び96の
各々の後面には実質上鉛直に延びる被案内溝が形成され
ており、ケース94及び96の被案内溝を夫々案内レー
ル98及び100に係合せしめることによって、滑動ブ
ロック84の前面にケース94及び96が昇降動自在に
装着されている。滑動ブロック84とケース94及び9
6の各々との間には空気圧シリンダ機構でよい昇降動手
段(図示していない)が介在せしめられており、かかる
昇降動手段によってケース94及び96が昇降動せしめ
られる。ケース94内には電動モータが装着されてお
り、その出力軸102はケース94を越えて下方に延出
せしめられている。出力軸102は実質上鉛直に(従っ
てチャック板38の表面に対して実質上垂直に)延び、
その下端にはブラシ部材104が固定されている。ブラ
シ部材104は円板形状の基部とこの基部の下面に植設
された合成繊維でよい多数の繊維から構成されている。
ケース96内にも電動モータが装着されており、その出
力軸106はケース96を越えて下方に延出せしめられ
ている。出力軸106は実質上鉛直に(従ってチャック
板38の表面に対して実質上垂直に)延び、その下端に
は円板形状のオイルストーン108が固定されている。
出域50に位置せしめられているチャック手段34上に
被加工物を搬入する際及びチャック手段34上から被加
工物を搬出する際には、ケース94及び96は非作用位
置に上昇せしめられ、滑動ブロック84はハウジング2
の主部4の片側に退避せしめられる。一方、研磨処理を
受けた被加工物がチャック手段34上から搬出された後
に、必要に応じてチャック手段34のチャック板38を
洗浄する際には、滑動ブロック84がハウジング2の主
部4の中央部に移動せしめられてチャック手段34のチ
ャック板38に対向して位置せしめられる。そして、ブ
ラシ部材104及びオイルストーン108が回転駆動せ
しめられ、ケース94及び96が作用位置まで下降せし
められ、回転駆動せしめられているブラシ部材104及
びオイルストーン108がチャック板38の表面に押圧
される。この際には、滑動ブロック84は矢印90及び
92で示す方向に(従ってチャック板38の表面に平行
な方向に)所定範囲に渡って往復動せしめられる。チャ
ック手段34は回転されると共に矢印40及び42で示
す方向に所定範囲に渡って往復動せしめられる。更に、
上記洗浄液噴射手段74からチャック板38に向けて洗
浄液が噴射される。かくして、ブラシ部材104が多孔
性材料から形成されているチャック板38に作用してそ
こから研磨屑を掃出し、オイルストーン108がチャッ
ク板38の表面を研削して侵入した研磨屑を排出すると
共にチャック板38の表面を平坦化する。
34が選択的に位置せしめられる研磨域52に関連せし
めて、ハウジング2の主部4に形成されている上記没入
部32には冷却手段110が配設されている。図示の実
施形態における冷却手段110は、研磨域52に位置せ
しめられているチャック手段34のチャック板38上に
保持されている被加工物即ち半導体ウエーハ24に空気
でよい冷却気体を噴射する第一の噴射手段111と、研
磨域52において被加工物の被処理面即ち半導体ウエー
ハ24の裏面に作用せしめられている研磨工具(この研
磨工具については後に詳述する)に空気でよい冷却気体
を噴射する第二の噴射手段113とを含んでいる。所望
ならば、かかる冷却手段110に加えて或いはこれに代
えてチャック手段34に適宜の冷却手段、例えば冷却媒
体が循環せしめられる循環路を含む冷却手段、を配設す
るこもできる。図示の実施形態においては、研磨域52
に関連せしめてドレッシング手段112も配設されてい
る。このドレッシング手段112は、研磨工具(この研
磨工具にいては後に詳述する)の研磨部材に高圧空気で
よい高圧気体を噴射して研磨部材に所謂ドレッシング作
用を加える。
続けると、ハウジング2の後端に配設された上記直立壁
6には研磨手段114が配設されている。更に詳述する
と、直立壁6の前面には実質上鉛直に延びる一対の案内
レール116が固定されている。かかる一対の案内レー
ル116には、滑動ブロック118が鉛直方向に滑動自
在に装着されている。滑動ブロック118の後面両側に
は実質上鉛直に延びる脚部120が形成されており、か
かる脚部120に形成されている被案内溝が一対の案内
レール116に滑動自在に係合せしめられている。直立
壁6の前面には、更に、実質上鉛直に延びるねじ軸12
2が軸受部材124及び126によって回転自在に装着
されている。軸受部材124にはパルスモータでよい電
動モータ128も装着されており、かかるモータ128
の出力軸がねじ軸122に連結されている。滑動ブロッ
ク118の後面にはその幅方向中央部から後方に突出す
る連結部(図示していない)も形成されており、かかる
連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ねじ孔が形成されて
おり、かかる雌ねじ孔に上記ねじ軸122が螺合せしめ
られている。従って、モータ128が正転せしめられる
と、滑動ブロック118が下降せしめられ、モータ12
8が逆転せしめられると、滑動ブロック118が上昇せ
しめられる。
した支持部130が形成されており、かかる支持部13
0にはケース132が装着されている。ケース132に
は実質上鉛直に延びる回転軸134が回転自在に装着さ
れている。ケース132内には電動モータ(図示してい
ない)も配設されており、かかるモータの出力軸は回転
軸134に連結されている。回転軸134の下端部はケ
ース132の下端を越えて下方に突出せしめられてお
り、回転軸134の下端には研磨工具136が装着され
ている。詳述すると、回転軸134の下端には円板形状
の装着部材138が固定されている。この装着部材13
8には周方向に間隔をおいて複数個の貫通孔(図示して
いない)が形成されている。研磨工具136は、図5及
び図6に図示する如く、円板形状の支持部材140と同
様に円板形状である研磨部材142とから構成されてい
る。支持部材140には周方向に間隔をおいてその上面
から下方に延びる複数個の盲ねじ孔144が形成されて
いる。支持部材140の下面は円形支持面を構成してお
り、研磨部材142はエポキシ樹脂系接着剤の如き適宜
の接着剤によって支持部材140の円形支持面に接合さ
れている。研磨部材142はフェルトとこのフェルト中
に分散せしめられた多数の砥粒とから構成されているの
が好適である。かかる研磨部材142自体の構成につい
ての詳細な説明は、上記特願2001−93397の明
細書及び図面に詳細に説明されているのでかかる記載に
委ね、本明細書においては説明を省略する。回転軸13
4の下端に固定されている上記装着部材138の下面に
研磨工具136を位置せしめ、装着部材138に形成さ
れている貫通孔を通して研磨工具136の支持部材14
0に形成されている盲ねじ孔144に締結ボルト146
を螺着することによって、装着部材138に研磨工具1
36が装着される。
チャック板38の表面に保持されている被加工物の被処
理面、即ち半導体ウエーハ24の裏面を研磨する際に
は、滑動ブロック118が下降せしめられ、回転駆動せ
しめられている研磨工具136の研磨部材142が半導
体ウエーハ24の裏面に押圧される。そして、チャック
手段34が実質上鉛直に延びる(従って研磨手段114
の回転軸134に平行に延びる)回転中心軸線を中心と
して回転せしめられると共に矢印40及び42で示す方
向に所定範囲に渡って移動せしめられる。かくして、研
磨部材136が半導体ウエーハ24の裏面に作用せしめ
られ、半導体ウエーハ24の裏面が研磨されて残留加工
歪が除去される。かような研磨の際には、冷却手段11
0を構成する第一の噴射手段111及び第二の噴射手段
113から冷却気体が噴射され、半導体ウエーハ24及
び研磨部材136が冷却される。研磨が終了すると、滑
動ブロック118が幾分上昇されて研磨部材136が半
導体ウエーハ24の裏面から離隔される。しかる後に、
必要に応じてドレッシング手段112から研磨部材13
6に向けて高圧気体が噴射され、研磨部材136の目詰
まりが解消される。
続けると、図示の実施形態においては、研磨域52に位
置せしめられているチャック手段34と共に、チャック
手段34に保持されている被加工物の被処理面即ち半導
体ウエーハ24の裏面に押圧せしめらている研磨工具1
36を囲繞する防塵カバー138が配設されている。か
かる防塵カバー138は全体として箱形状であり、上壁
140、前壁142並びに両側壁144を有する。かか
る防塵カバー138はその後端縁を上記直立壁6に密接
せしめて図1に図示する位置に固定されている。防塵カ
バー138の両側壁142は上下方向中間に下方を向い
た肩面146を有し、両側壁142の下半部は上記没入
32の両側面に密接せしめられ、肩面146がハウジン
グ2の主部4の両側縁部の上面に密接せしめられる。防
塵カバー138の前壁142にはチャック手段34の通
過を許容するための矩形開口148が形成されている。
防塵カバー138の上壁140には研磨手段114の支
持部材140及び研磨工具136の通過を許容するため
の円形開口150が形成されている。防塵カバー138
の上壁140の一部は開閉自在な扉152によって規定
されている。この扉152はその片端縁が片側壁144
の上端縁に旋回自在に連結された第一旋回部材154と
その片端縁が第一旋回部材154の先端縁に旋回自在に
連結された第二旋回部材156とから構成されている。
第二旋回部材156の自由端縁には上記円形開口150
の半分を規定する半円形状の切欠が形成されている。第
二旋回部材156の外面には指を掛けることができる凹
部158も形成されている。扉152は通常は図1及び
図7に実線で示す閉位置に位置せしめられているが、研
磨工具136の修理或いは交換等の際には凹部158に
指を掛けて図7に二点鎖線で示す開位置にせしめること
ができる。防塵カバー138の上壁140には上記円形
開口150の周縁から上方に延びる円筒部材151が付
設されている。この円筒部材151は半円筒形状の2個
の部材から構成されており、その一方は上壁140の主
部に固定され、その他方は扉152の第二旋回部材15
6に固定されていて第二旋回部材152と共に開閉動せ
しめられる。防塵カバー138の上壁140には、更
に、防塵カバー138内を排気するための排気ダクト1
60が付設されている。排気ダクト160には適宜の排
気手段(図示していない)が付設されており、研磨工具
136によって半導体ウエーハ24の裏面を研磨する際
には、防塵カバー138によって囲繞されている研磨域
52が排気される。
去装置における研磨作用の一例を要約して説明すると、
チャック手段34が被加工物搬入・搬出域50に位置せ
しめられている時に、被加工物搬入手段54によって受
入手段14上からチャック手段34上へ、加工歪を有す
る裏面を研磨して加工歪を除去すべき半導体ウエーハ2
4がその裏面を上方に向けた状態で搬入され、そしてか
かる半導体ウエーハ24がチャック板38上に吸着され
る。しかる後に、チャック手段34が矢印40で示す方
向に研磨域52まで移動せしめられる。そして、研磨域
52においては、半導体ウエーハ24を保持したチャッ
ク板38が回転せしめらると共に、回転駆動せしめられ
ている研磨工具136の研磨部材136がチャック板3
8上の半導体ウエーハ24の裏面に押圧され、そしてま
たチャック手段34が矢印40及び42で示す方向に所
定範囲に渡って往復動せしめられ、かくして研磨部材1
36の作用によって半導体ウエーハ24の裏面が乾式研
磨され、残留加工歪が除去される。この際には、第一の
噴射手段111から半導体ウエーハ24に冷却気体が噴
射され、第二の噴射手段113から研磨部材136に冷
却気体が噴射される。また、排気ダクト60に付設され
ている排気手段が作動せしめられて、防塵カバー138
内の粉塵が排気される。
体ウエーハ24の裏面から上方に離隔され、チャック手
段34が矢印42で示す方向に被加工物搬入・搬出域5
0まで移動せしめられる。しかる後に、被加工物搬出手
段60によってチャック手段34上から洗浄手段16に
半導体ウエーハ24が搬出される。次いで、必要に応じ
てチャック板洗浄手段78によってチャック板38が洗
浄される。更に詳述すると、滑動ブロック84がハウジ
ング2の主部4の中央部に移動せしめられてチャック手
段34のチャック板38に対向して位置せしめられる。
そして、ブラシ部材104及びオイルストーン108が
回転駆動せしめられ、ケース94及び96が作用位置ま
で下降せしめられ、回転駆動せしめられているブラシ部
材104及びオイルストーン108がチャック板38の
表面に押圧される。そして、滑動ブロック84が矢印9
0及び92で示す方向に所定範囲に渡って往復動せしめ
られ、チャック手段34が回転されると共に矢印40及
び42で示す方向に所定範囲に渡って往復動せしめられ
る。更に、洗浄液噴射手段74からチャック板38に向
けて洗浄液が噴射される。チャック板38の洗浄が終了
すると、ケース94及び96が非作用位置まで上昇さ
れ、滑動ブロック84はハウジング2の主部4の片側ま
で退避される。しかる後に、被加工物搬入手段54によ
って受入手段14上に位置する次の半導体ウエーハ24
がチャック手段34上に搬入される。チャック板洗浄域
50においてチャック板38を洗浄している間に、必要
に応じて被加工物搬出手段60の吸着具58を吸着具洗
浄手段66によって洗浄することができる。
加工物の、加工歪を有する被処理面、例えば半導体ウエ
ーハの研削された裏面、を研磨工具によって高効率で且
つ高品質に研磨して加工歪を除去することができる。
適実施形態を示す斜面図。
典型例である半導体ウエーハを装着テープを介してフレ
ームに装着した状態を示す斜面図。
典型例である半導体ウエーハを支持基板上に装着した状
態を示す斜面図。
バーを除去した状態で示す斜面図。
具を示す斜面図。
で示す斜面図。
塵カバーを示す斜面図。
Claims (12)
- 【請求項1】 被加工物の、加工歪を有する被処理面を
研磨して、加工歪を除去するための加工歪除去装置にし
て、 被処理面を露呈せしめて被加工物を保持するためのチャ
ック手段と、被処理面から加工歪を除去すべき被加工物
を該チャック手段上に搬入し、被処理面から加工歪が除
去された被加工物を該チャック手段上から搬出する被加
工物搬入・搬出手段と、該チャック手段上に保持された
被加工物の被処理面を研磨するための研磨手段とを具備
し、 該チャック手段は被加工物搬入・搬出域と研磨域とに選
択的に位置せしめられ、該チャック手段が該被加工物搬
入・搬出域に位置せしめられている時に、被処理面から
加工歪を除去すべき被加工物が該チャック手段上に搬入
され、次いで該チャック手段が該研磨域に移動せしめら
れて、該チャック手段上に保持されている被加工物の被
処理面が該研磨手段によって研磨され被処理面から加工
歪が除去され、しかる後に該チャック手段が該被加工物
搬入・搬出域に戻されて、該チャック手段上から被加工
物が搬出され、 該研磨手段は回転軸及び該回転軸に装着された研磨工具
を含み、回転せしめられている該研磨工具を被加工物の
被処理面に押圧せしめることによって被処理面が研磨さ
れる、 ことを特徴とする加工歪除去装置。 - 【請求項2】 被加工物は表面には多数の回路が施され
た半導体ウエーハであり、被処理面は研削加工を受けた
裏面である、請求項1記載の加工歪除去装置。 - 【請求項3】 該研磨工具はフェルトと該フェルト中に
分散せしめられた砥粒とから構成された研磨部材を有す
る、請求項1又は2記載の加工歪除去装置。 - 【請求項4】 該研磨工具は円形支持面を有する支持部
材を有し、該研磨部材は該支持部材の該円形支持面に接
合された円板形状である、請求項3記載の加工歪除去装
置。 - 【請求項5】 該研磨部材に高圧気体を噴射して該研磨
部材をドレッシングするドレッシング手段を具備する、
請求項3又は4記載の加工歪除去装置。 - 【請求項6】 該研磨域において該研磨工具及び/又は
被加工物に冷却気体を噴射する冷却手段を具備する、請
求項1から5までのいずれかに記載の加工歪除去装置。 - 【請求項7】 該研磨手段によって被加工物の被処理面
を研磨する時には、該チャック手段が該研磨手段の該回
転軸と平行に延びる回転中心軸線を中心として回転せし
められると共に該研磨手段の該回転軸に対して実質上垂
直な方向に往復動せしめられる、請求項1から6までの
いずれかに記載の加工歪除去装置。 - 【請求項8】 該チャック手段は該回転軸に対して実質
上垂直な方向に延びる直線経路に沿って移動自在であ
り、該被加工物搬入・搬出域と該研磨域とに選択的に位
置せしめられる時の該チャック手段の移動と該研磨手段
によって被加工物の該所定面を研磨する時の該チャック
手段の往復動とは共に該直線経路に沿ったものである、
請求項7記載の加工歪除去装置。 - 【請求項9】 該研磨域に位置せしめられている該チャ
ック手段、該チャック手段上に保持された被加工物及び
被加工物の被処理面に押圧せしめられている該研磨工具
を囲繞する防塵カバーが配設されており、該防塵カバー
には該チャック手段が該被加工物搬入・搬出域から該研
磨域へ移動する際及び該研磨域から該被加工物搬入・搬
出域へ移動する際に該チャック手段及び該チャック手段
上に保持された被加工物が通過することができる開口が
形成されていると共に、該防塵カバー内を排気するため
の排気ダクトが接続されている、請求項1から8までの
いずかに記載の加工歪除去装置。 - 【請求項10】 該研磨手段の該回転軸はその中心軸線
方向に移動自在であり、該防塵カバーには該回転軸がそ
の中心軸線方向に移動せしめられることによって該研磨
工具が該チャック手段上に保持されている被加工物に対
して接近及び離隔する方向に移動せしめられる際に該研
磨工具が通過することができる開口が形成されている、
請求項9記載の加工歪除去装置。 - 【請求項11】 該チャック手段は多孔性材料から形成
され且つ実質上平坦な表面を有するチャック板を含んで
おり、被加工物は該チャック板上に吸着せしめられ、該
チャック板を洗浄するためのチャック板洗浄手段が配設
されている、請求項1から10までのいずかに記載の加
工歪除去装置。 - 【請求項12】 該チャック板洗浄手段は洗浄ブラシ及
びオイルストーンを含み、該洗浄ブラシ及び該オイルス
トーンは、夫々、該チャック板の表面に押圧せしめられ
ると共に、該チャック板の表面に対して実質上垂直に延
びる回転中心軸線を中心として回転せしめられ且つ該チ
ャック板の表面に対して実質上平行な方向に往復動せし
められる、請求項11記載の加工歪除去装置。
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