JP2003071715A - Grinding apparatus - Google Patents

Grinding apparatus

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JP2003071715A
JP2003071715A JP2001269443A JP2001269443A JP2003071715A JP 2003071715 A JP2003071715 A JP 2003071715A JP 2001269443 A JP2001269443 A JP 2001269443A JP 2001269443 A JP2001269443 A JP 2001269443A JP 2003071715 A JP2003071715 A JP 2003071715A
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JP
Japan
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polishing
chuck table
workpiece
load
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001269443A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Nakagawa
正幸 中川
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Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing apparatus which may not cause surface burn on a polishing surface and may polish a workpiece to have even thickness. SOLUTION: A polishing apparatus includes a chuck table for holding the workpiece, the polishing unit having the polishing tool for polishing the workpiece held on the chuck table, a polishing unit feeding mechanism for moving the polishing unit back and forth, and a chuck table mechanism for moving the chuck table to a polishing area and moving the chuck table back and forth in the polishing area. The apparatus comprises a load detection means for detecting a load applied to the chuck table, and a control means for controlling the polishing unit feeding mechanism and the chuck table mechanism according to a detected signal from the load detection means. The control means reduces a moving speed of the chuck table mechanism by a predetermined amount when the detected load detected by the load detection means is higher than a predetermined upper limit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、チャックテーブル
に保持された半導体ウエーハ等の被加工物を研磨する研
磨装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus for polishing a workpiece such as a semiconductor wafer held on a chuck table.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイス製造工程においては、略
円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列さ
れたストリートと呼ばれる切断ラインによって多数の矩
形領域を区画し、該矩形領域の各々に半導体回路を形成
する。このように多数の半導体回路が形成された半導体
ウエーハをストリートに沿って分離することにより、個
々の半導体チップを形成する。半導体チップの小型化お
よび軽量化を図るために、通常、半導体ウエーハをスト
リートに沿って切断して個々の矩形領域を分離するのに
先立って、半導体ウエーハの裏面を研磨して所定の厚さ
に形成している。このような半導体ウエーハの裏面を研
磨する研磨装置は、被加工物を載置する載置面を備えた
チャックテーブルと、該チャックテーブルの載置面上に
載置されている被加工物を研磨するための研磨工具を備
えた研磨ユニットと、該研磨ユニットを該チャックテー
ブルの載置面と垂直な方向に移動せしめる研磨ユニット
送り機構とを具備している。このような研磨装置におい
ては、研磨ユニットを所定の送り速度で被加工物である
半導体ウエーハの裏面に押し当てて研磨を遂行するが、
研磨能力と研磨ユニットの送り速度の関係で加工面が面
焼けしたり、損傷することがある。
2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing process, a large number of rectangular areas are divided by cutting lines called streets arranged in a lattice pattern on a surface of a semiconductor wafer having a substantially disk shape, and a semiconductor is formed in each of the rectangular areas. Form a circuit. Individual semiconductor chips are formed by separating the semiconductor wafer on which a large number of semiconductor circuits are formed in this way along the streets. In order to reduce the size and weight of semiconductor chips, the back surface of the semiconductor wafer is usually ground to a predetermined thickness before cutting the semiconductor wafer along the streets to separate the individual rectangular areas. Is forming. A polishing apparatus for polishing the back surface of such a semiconductor wafer polishes a chuck table having a mounting surface on which a workpiece is mounted and a workpiece mounted on the mounting surface of the chuck table. And a polishing unit feed mechanism for moving the polishing unit in a direction perpendicular to the mounting surface of the chuck table. In such a polishing apparatus, a polishing unit is pressed against the back surface of a semiconductor wafer, which is a workpiece, at a predetermined feed rate to perform polishing.
The surface to be machined may be burnt or damaged due to the relationship between the polishing capacity and the feed rate of the polishing unit.

【0003】上述した問題を解消するものとして本出願
人は、被加工物を研磨する際に生ずる研磨抵抗値を検出
する研磨抵抗値検出手段を備え、該研磨抵抗値検出手段
によって検出された研磨抵抗値に基づいて研磨ユニット
の送りを制御し、研磨抵抗値を所定範囲に維持するよう
にした研磨装置を特開2001−138219として提
案した。
To solve the above-mentioned problems, the present applicant has a polishing resistance value detecting means for detecting a polishing resistance value generated when polishing a workpiece, and the polishing resistance value detecting means detects the polishing resistance value. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-138219 proposes a polishing apparatus in which the feed of the polishing unit is controlled based on the resistance value to maintain the polishing resistance value within a predetermined range.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】而して、特に、研磨工
具としてフエルトに砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固
定したフエルト砥石を用い、乾式で研磨を遂行する研磨
装置においては、被加工物と研磨工具との摩擦熱を放出
するために、被加工物を保持したチャックテーブルを研
磨工具に対して往復動する構成とし、研磨抵抗値即ち研
磨負荷が所定の範囲内に納まるように研磨ユニットの送
りを制御すると、次の問題が生ずる。即ち、上記研磨装
置は、被加工物を保持したチャックテーブルを200r
pm程度で回転しつつ、5000rpm程度で回転する
研磨工具に対して被加工物の外周部から回転中心を僅か
に越えた領域まで50mm/分程度の移動速度で往復動
することによって被加工物を研磨する。しかるに、被加
工物の厚さが不均一で研磨面に凹凸がある場合には、研
磨工具が凸部にさしかかると研磨負荷が大きくなるた
め、研磨負荷を所定範囲にしようとして研磨ユニットが
後退せしめられることから、研磨工具が被加工物の凹凸
に沿って倣い昇降するので、被加工物を均一な厚さに研
磨することができない。このような問題を解消するため
に研磨負荷が大きくなっても研磨ユニットを後退させる
ことなく研磨作業を遂行すると、被加工物と研磨工具と
の摩擦熱が上昇して研磨面に面焼けが発生するという問
題が生ずる。
Therefore, in particular, in a polishing apparatus for performing dry polishing using a felt grindstone in which abrasive grains are dispersed in felt and fixed with an appropriate bonding agent as a polishing tool, In order to release the frictional heat between the workpiece and the polishing tool, the chuck table holding the workpiece is reciprocated with respect to the polishing tool, and polishing is performed so that the polishing resistance value, that is, the polishing load falls within a predetermined range. Controlling the feed of the unit causes the following problems. That is, the above polishing apparatus uses a chuck table that holds a workpiece to
The workpiece is reciprocated at a moving speed of about 50 mm / minute from the outer peripheral portion of the workpiece to a region slightly beyond the center of rotation with respect to the polishing tool rotating at about 5000 rpm while rotating at about pm. Grind. However, when the thickness of the work piece is uneven and the polishing surface has irregularities, the polishing load increases when the polishing tool hits the protrusions, so the polishing unit moves backwards in order to keep the polishing load within the specified range. As a result, the polishing tool moves up and down along the unevenness of the work piece, so that the work piece cannot be ground to a uniform thickness. If the polishing work is performed without retracting the polishing unit even if the polishing load becomes large in order to solve such a problem, frictional heat between the workpiece and the polishing tool rises, causing surface burn on the polishing surface. The problem arises.

【0005】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので
あり、その主たる技術課題は、研磨面に面焼けを発生さ
せることなく被加工物を均一な厚さに研磨することがで
きる研磨装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is to provide a polishing apparatus capable of polishing a workpiece to a uniform thickness without causing surface burn on the polishing surface. To provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記主たる技術課題を解
決するため、本発明によれば、被加工物を載置する載置
面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルの
載置面上に載置されている被加工物を研磨するための研
磨工具を備えた研磨ユニットと、該研磨ユニットを該チ
ャックテーブルの該載置面と垂直な方向に進退せしめる
研磨ユニット送り機構と、該チャックテーブルを研磨域
に移動するとともに該研磨域において該チャックテーブ
ルを往復動せしめるチャックテーブル機構と、を具備す
る研磨装置において、該チャックテーブルに作用する荷
重を検出する荷重検出手段と、該荷重検出手段からの検
出信号に基づいて該研磨ユニット送り機構および該チャ
ックテーブル機構を制御する制御手段と、を具備し、該
制御手段は、該荷重検出手段によって検出された荷重が
所定の上限値より高い場合には該チャックテーブル機構
の移動速度を所定量減速せしめる、ことを特徴とする研
磨装置。
In order to solve the above-mentioned main technical problems, according to the present invention, a chuck table having a mounting surface on which a workpiece is mounted and a mounting surface of the chuck table are provided. A polishing unit equipped with a polishing tool for polishing a workpiece to be mounted, a polishing unit feeding mechanism for moving the polishing unit forward and backward in a direction perpendicular to the mounting surface of the chuck table, and the chuck table. A chuck table mechanism for moving the chuck table to the polishing zone and reciprocating the chuck table in the polishing zone, and a load detecting means for detecting a load acting on the chuck table; Control means for controlling the polishing unit feeding mechanism and the chuck table mechanism based on the detection signal of the load. Polishing apparatus load detected by the detection means allowed to a predetermined amount decelerating the moving speed of the chuck table mechanism is higher than a predetermined upper limit value, characterized in that.

【0007】上記制御手段は、上記チャックテーブル機
構の移動速度を所定量減速せしめた後所定時間経過して
も上記荷重が上記上限値より高い場合には、上記研磨ユ
ニット送り機構を所定量後退せしめる。上記制御手段
は、上記荷重検出手段によって検出された荷重が上記上
限値より低い所定の下限値より低い場合には、上記研磨
ユニット送り機構を所定量前進せしめることが望まし
い。
The control means retracts the polishing unit feed mechanism by a predetermined amount when the load is higher than the upper limit value even after a predetermined time elapses after decelerating the moving speed of the chuck table mechanism by a predetermined amount. . When the load detected by the load detection unit is lower than a predetermined lower limit value that is lower than the upper limit value, the control unit preferably advances the polishing unit feeding mechanism by a predetermined amount.

【0008】また、本発明によれば、上記研磨工具がフ
エルトに砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固定したフエ
ルト砥石からなっており、乾式で被加工物を研磨する研
磨装置が提供される。
Further, according to the present invention, the above-mentioned polishing tool is made of a felt grindstone in which abrasive grains are dispersed in a felt and fixed with an appropriate bonding agent, and a polishing apparatus for polishing a workpiece by a dry method is provided. .

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
研磨装置の好適な実施形態について、添付図面を参照し
て詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiments of a polishing apparatus constructed according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0010】図1には本発明による研磨装置の斜視図が
示されている。研磨装置は、全体を番号2で示す装置ハ
ウジングを具備している。装置ハウジング2は、細長く
延在する直方体形状の主部21と、該主部21の後端部
(図1において右上端)に設けられ実質上鉛直に上方に
延びる直立壁22とを有している。直立壁22の前面に
は、上下方向に延びる一対の案内レール221、221
が設けられている。この一対の案内レール221、22
1に研磨ユニット3が上下方向に移動可能に装着されて
いる。
FIG. 1 shows a perspective view of a polishing apparatus according to the present invention. The polishing machine comprises a machine housing, generally designated by the number 2. The device housing 2 has an elongated rectangular parallelepiped main portion 21 and an upright wall 22 provided at a rear end portion (upper right end in FIG. 1) of the main portion 21 and extending substantially vertically upward. There is. On the front surface of the upright wall 22, a pair of vertically extending guide rails 221 and 221 are provided.
Is provided. This pair of guide rails 221, 22
A polishing unit 3 is attached to the first unit so as to be movable in the vertical direction.

【0011】研磨ユニット3は、移動基台31と該移動
基台31に装着されたスピンドルユニット32を具備し
ている。移動基台31は、後面両側に上下方向に延びる
一対の脚部311、311が設けられており、この一対
の脚部311、311に上記一対の案内レール221、
221と摺動可能に係合する被案内溝312、312が
形成されている。このように直立壁22に設けられた一
対の案内レール221、221に摺動可能に装着された
移動基台31の前面には前方に突出した支持部313が
設けられている。この支持部313にスピンドルユニッ
ト32が取り付けられる。
The polishing unit 3 has a moving base 31 and a spindle unit 32 mounted on the moving base 31. The moving base 31 is provided with a pair of leg portions 311 and 311 extending in the vertical direction on both sides of the rear surface. The pair of leg portions 311 and 311 are provided with the pair of guide rails 221.
Guided grooves 312 and 312 that slidably engage with 221 are formed. In this way, the front surface of the movable base 31 slidably mounted on the pair of guide rails 221 and 221 provided on the upright wall 22 is provided with the support portion 313 projecting forward. The spindle unit 32 is attached to the support portion 313.

【0012】スピンドルユニット32は、支持部313
に装着されたスピンドルハウジング321と、該スピン
ドルハウジング321に回転自在に配設された回転スピ
ンドル322と、該回転スピンドル322を回転駆動す
るための駆動源としてのサーボモータ323(M1)と
を具備しており、サーボモータ323(M1)の出力軸
が図示しない減速機構を介して回転スピンドル322と
伝動連結されている。回転スピンドル322の下端部は
スピンドルハウジング321の下端を越えて下方に突出
せしめられており、回転スピンドル322の下端には研
磨工具325が装着されている。詳述すると、回転スピ
ンドル322の下端には円板形状の装着部材324が固
定されており、この装着部材324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325は、図3および図4に図示する如
く、円板形状の支持部材326と円板形状の研磨部材3
27とから構成されている。支持部材326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
じ穴326aが形成されている。支持部材326の下面
は円形支持面を構成しており、研磨部材327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3
26の円形支持面に接合されている。研磨部材327
は、図示の実施形態においてはフエルトに砥粒を分散さ
せ適宜のボンド剤で固定したフエルト砥石が用いられて
いる。このフエルト砥石からなる研磨部材327自体の
構成についての詳細な説明は、本出願人が既に提案した
特願2001−93397の明細書および図面に詳細に
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。上記回転スピンドル322の下端
に固定されている装着部材324の下面に研磨工具32
5を位置付け、装着部材324に形成されている貫通孔
を通して研磨工具325の支持部材326に形成されて
いる盲ねじ孔326aに締結ボルト328を螺着するこ
とによって、装着部材324に研磨工具325が装着さ
れる。
The spindle unit 32 has a support portion 313.
A spindle housing 321 mounted on the spindle housing 321, a rotary spindle 322 rotatably disposed on the spindle housing 321, and a servomotor 323 (M1) as a drive source for rotationally driving the rotary spindle 322. The output shaft of the servo motor 323 (M1) is transmission-coupled to the rotary spindle 322 via a reduction mechanism (not shown). The lower end of the rotary spindle 322 is projected downward beyond the lower end of the spindle housing 321, and a polishing tool 325 is attached to the lower end of the rotary spindle 322. More specifically, a disc-shaped mounting member 324 is fixed to the lower end of the rotary spindle 322, and a plurality of through holes (not shown) are formed in the mounting member 324 at intervals in the circumferential direction. Has been done. As shown in FIGS. 3 and 4, the polishing tool 325 includes a disc-shaped support member 326 and a disc-shaped polishing member 3.
And 27. The support member 326 is formed with a plurality of blind screw holes 326a that extend downward from the upper surface of the support member 326 at intervals in the circumferential direction. The lower surface of the supporting member 326 forms a circular supporting surface, and the polishing member 327 is used as the supporting member 3 by an appropriate adhesive such as an epoxy resin adhesive.
It is joined to 26 circular bearing surfaces. Polishing member 327
In the illustrated embodiment, a felt grindstone in which abrasive grains are dispersed in the felt and fixed with an appropriate bonding agent is used. Since the detailed description of the structure of the polishing member 327 itself made of the felt grindstone is described in detail in the specification and drawings of Japanese Patent Application No. 2001-93397 already proposed by the applicant, the description is left to the description. The description is omitted in the book. The polishing tool 32 is attached to the lower surface of the mounting member 324 fixed to the lower end of the rotary spindle 322.
5 is positioned and the fastening bolt 328 is screwed into the blind screw hole 326a formed in the support member 326 of the polishing tool 325 through the through hole formed in the mounting member 324, whereby the polishing tool 325 is attached to the mounting member 324. It is installed.

【0013】図1に戻って説明を続けると、図示の実施
形態における研磨装置は、上記研磨ユニット3を上記一
対の案内レール221、221に沿って上下方向(後述
するチャックテーブルの載置面と垂直な方向)に移動せ
しめる研磨ユニット送り機構4を備えている。この研磨
ユニット送り機構4は、直立壁22の前側に配設され実
質上鉛直に延びる雄ねじロッド41を具備している。こ
の雄ねじロッド41は、その上端部および下端部が直立
壁22に取り付けられた軸受部材42および43によっ
て回転自在に支持されている。上側の軸受部材42には
雄ねじロッド41を回転駆動するための駆動源としての
パルスモータ44(M2)が配設されており、このパル
スモータ44(M2)の出力軸が雄ねじロッド41に伝
動連結されている。移動基台31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、この連結部には鉛直方向に延びる貫通
雌ねじ穴が形成されており、この雌ねじ穴に上記雄ねじ
ロッド41が螺合せしめられている。従って、パルスモ
ータ44(M2)が正転すると移動基台31即ち研磨ユ
ニット3が下降即ち前進せしめられ、パルスモータ44
(M2)が逆転すると移動基台31即ち研磨ユニット3
が上昇即ち後退せしめられる。
Returning to FIG. 1 and continuing the description, in the polishing apparatus in the illustrated embodiment, the polishing unit 3 is moved in the vertical direction along the pair of guide rails 221 and 221 (to be described below as a mounting surface of a chuck table). A polishing unit feed mechanism 4 for moving the polishing unit in the vertical direction is provided. The polishing unit feeding mechanism 4 includes a male screw rod 41 that is disposed on the front side of the upright wall 22 and extends substantially vertically. The male screw rod 41 is rotatably supported at its upper end and lower end by bearing members 42 and 43 attached to the upright wall 22. The upper bearing member 42 is provided with a pulse motor 44 (M2) as a drive source for rotationally driving the male screw rod 41, and the output shaft of the pulse motor 44 (M2) is transmission-coupled to the male screw rod 41. Has been done. A connecting portion (not shown) is formed on the rear surface of the movable base 31 so as to project rearward from the center portion in the width direction, and a through female screw hole extending in the vertical direction is formed in this connecting portion. The male screw rod 41 is screwed into the female screw hole. Therefore, when the pulse motor 44 (M2) rotates in the forward direction, the moving base 31 or the polishing unit 3 is lowered or advanced, and the pulse motor 44
When (M2) reverses, the moving base 31 or the polishing unit 3
Is raised or retracted.

【0014】図示の実施形態における研磨装置は、図2
に示すように上記研磨ユニット3の移動位置を検出する
ための研磨ユニット位置検出手段5を具備している。研
磨ユニット位置検出手段5は、直立壁22内に上記雄ね
じロッド41と平行に配設されたリニヤスケール51
と、上記移動基台31に取り付けられリニヤスケール5
1の被検出線を検出する検出器52(LIS)とからな
っている。検出器52(LIS)は、それ自体周知の光
電式検出器でよく、上記リニヤスケール51の被検出線
(例えば1μm間隔で形成されている)の検出に応じて
パルス信号を生成し、このパルス信号を後述する制御手
段に送る。なお、上記直立壁22には、検出器52(L
IS)の移動を許容する長穴が形成されている。
The polishing apparatus in the illustrated embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the polishing unit position detecting means 5 for detecting the moving position of the polishing unit 3 is provided. The polishing unit position detecting means 5 includes a linear scale 51 arranged in the upright wall 22 in parallel with the male screw rod 41.
And the linear scale 5 attached to the moving base 31.
And a detector 52 (LIS) for detecting one detected line. The detector 52 (LIS) may be a photoelectric detector known per se, and generates a pulse signal in response to detection of a detected line (formed at intervals of 1 μm, for example) of the linear scale 51, and outputs the pulse signal. The signal is sent to the control means described later. The vertical wall 22 has a detector 52 (L
An elongated hole is formed to allow the movement of IS).

【0015】図1および図2を参照して説明を続ける
と、ハウジング2の主部21の後半部上には略矩形状の
没入部211が形成されており、この没入部211には
チャックテーブル機構6が配設されている。チャックテ
ーブル機構6は、支持基台61とこの支持基台61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
配設された円板形状のチャックテーブル62とを含んで
いる。支持基台61は、上記没入部211上に前後方向
(直立壁22の前面に垂直な方向)である矢印23aお
よび23bで示す方向に延在する一対の案内レール23
(図2においては一方の案内レールのみが示されてい
る)に摺動自在に装着されている。
Continuing the description with reference to FIGS. 1 and 2, a substantially rectangular recess 211 is formed on the rear half of the main portion 21 of the housing 2, and the chuck table is provided in the recess 211. A mechanism 6 is provided. The chuck table mechanism 6 includes a support base 61 and a disk-shaped chuck table 62 rotatably arranged on the support base 61 about a rotation center axis line extending substantially vertically. The support base 61 has a pair of guide rails 23 extending on the recessed portion 211 in the front-rear direction (direction perpendicular to the front surface of the upright wall 22) indicated by arrows 23a and 23b.
It is slidably mounted on (only one guide rail is shown in FIG. 2).

【0016】上記チャックテーブル62は、上面に被加
工物を載置する載置面621を有し、上記支持基台61
上に支持手段63によって回転可能に支持されている。
チャックテーブル62の下面には、その中心部に回転軸
622が装着されている。なお、チャックテーブル62
は、多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から
構成されており、図示しない吸引手段に接続されてい
る。従って、チャックテーブル62を図示しない吸引手
段に選択的に連通することにより、載置面621上に載
置された被加工物を吸引保持する。
The chuck table 62 has a mounting surface 621 for mounting a workpiece on the upper surface thereof, and the support base 61 is provided.
It is rotatably supported by the supporting means 63 on the upper side.
A rotation shaft 622 is attached to the lower surface of the chuck table 62 at the center thereof. The chuck table 62
Is made of an appropriate porous material such as porous ceramics and is connected to suction means (not shown). Therefore, the workpiece placed on the placement surface 621 is suction-held by selectively communicating the chuck table 62 with a suction unit (not shown).

【0017】チャックテーブル機構6を構成する支持手
段63は、支持基台61上に配設された3本(図2にお
いては2本のみ示されている)の支持柱631と、該支
持柱631上に配設された円板形状の支持板632とか
らなっており、支持板632上にボールベアリング63
3を介して上記チャックテーブル62を回転自在に支持
している。なお、支持板632中心部には、上記回転軸
622が挿通する穴632aが設けられている。支持板
632の下方における支持基台61上にはチャックテー
ブル62を回転駆動するための駆動源としてのサーボモ
ータ65(M3)が配設されている。このサーボモータ
65(M3)の出力軸が上記チャックテーブル62の回
転軸622に伝動連結されている。なお、図示の実施形
態においては、上記3本の支持柱631と支持板632
との間にチャックテーブル62に作用する荷重を検出す
る荷重検出手段64(LOS)がそれぞれ配設されてい
る。この3個の荷重検出手段64(LOS)は、図示の
実施形態においてはキスラー動力計が用いられており、
チャックテーブル62に作用する荷重に対応した電圧信
号を出力する。3個の荷重検出手段64(LOS)から
出力された電圧信号は、図示しないA/D変換器によっ
てデジタル信号に変換されて後述する制御手段に送られ
る。
The support means 63 constituting the chuck table mechanism 6 are three support columns 631 (only two are shown in FIG. 2) provided on the support base 61, and the support columns 631. And a disc-shaped support plate 632 disposed above the support plate 632.
The chuck table 62 is rotatably supported via the shaft 3. A hole 632a through which the rotary shaft 622 is inserted is provided at the center of the support plate 632. A servo motor 65 (M3) as a drive source for rotationally driving the chuck table 62 is disposed on the support base 61 below the support plate 632. The output shaft of the servo motor 65 (M3) is transmission-coupled to the rotary shaft 622 of the chuck table 62. In addition, in the illustrated embodiment, the three support columns 631 and the support plate 632 are provided.
And a load detecting means 64 (LOS) for detecting the load acting on the chuck table 62, respectively. As the three load detecting means 64 (LOS), a Kistler dynamometer is used in the illustrated embodiment,
A voltage signal corresponding to the load acting on the chuck table 62 is output. The voltage signals output from the three load detection means 64 (LOS) are converted into digital signals by an A / D converter (not shown) and sent to the control means described later.

【0018】図示の実施形態における研磨装置は、図2
に示すように上記チャックテーブル機構6を一対の案内
レール23に沿って矢印23aおよび23bで示す方向
に移動せしめるチャックテーブル移動機構66を具備し
ている。チャックテーブル移動機構66は、一対の案内
レール23間に配設され案内レール23と平行に延びる
雄ねじロッド661を具備している。この雄ねじロッド
661は、その両端部が一対の案内レール23を連結し
て取り付けられた軸受部材662および663によって
回転自在に支持されている。前側の軸受部材662には
雄ねじロッド661を回転駆動するための駆動源として
のサーボモータ664(M4)が配設されており、この
サーボモータ664(M4)の出力軸が雄ねじロッド6
61に伝動連結されている。支持基台61の前端(図2
において左端)には貫通雌ねじ穴を備えた雌ねじブロッ
ク665が取り付けられており、この雌ねじブロック6
65の貫通雌ねじ穴に上記雄ねじロッド661が螺合せ
しめられている。従って、サーボモータ664(M4)
が正転すると支持基台61即ちチャックテーブル機構6
が矢印23aで示す方向に移動し、サーボモータ664
(M4)が逆転すると支持基台61即ちチャックテーブ
ル機構6が矢印23bで示す方向に移動せしめられる。
矢印23aおよび23bで示す方向に移動せしめられる
チャックテーブル機構6は、矢印23aおよび23b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24および研磨域25に選択的に位置付け
られる。また、チャックテーブル機構6は、研磨域25
においては所定範囲に渡って矢印矢印23aおよび23
bで示す方向に往復動せしめられる。
The polishing apparatus in the illustrated embodiment is shown in FIG.
3, a chuck table moving mechanism 66 for moving the chuck table mechanism 6 along the pair of guide rails 23 in the directions indicated by arrows 23a and 23b is provided. The chuck table moving mechanism 66 includes a male screw rod 661 arranged between the pair of guide rails 23 and extending parallel to the guide rails 23. Both ends of the male screw rod 661 are rotatably supported by bearing members 662 and 663 attached by connecting the pair of guide rails 23. The front bearing member 662 is provided with a servo motor 664 (M4) as a drive source for rotationally driving the male screw rod 661, and the output shaft of this servo motor 664 (M4) is the male screw rod 6.
It is transmission-coupled to 61. The front end of the support base 61 (see FIG. 2
The female screw block 665 having a penetrating female screw hole is attached to the left end in FIG.
The male screw rod 661 is screwed into the penetrating female screw hole 65. Therefore, the servo motor 664 (M4)
When the normal rotation occurs, the support base 61, that is, the chuck table mechanism 6
Moves in the direction indicated by the arrow 23a, and the servo motor 664
When (M4) is reversed, the support base 61, that is, the chuck table mechanism 6 is moved in the direction indicated by the arrow 23b.
The chuck table mechanism 6, which is moved in the directions indicated by the arrows 23a and 23b, selectively operates in the workpiece loading / unloading area 24 and the polishing area 25 which are positioned at intervals in the directions indicated by the arrows 23a and 23b. Positioned. In addition, the chuck table mechanism 6 has a polishing area 25.
In the case of arrow arrows 23a and 23
It can be reciprocated in the direction indicated by b.

【0019】上記チャックテーブル移動機構66の移動
方向両側には、図1に示すように横断面形状が逆チャン
ネル形状であって、上記雄ねじロッド661等を覆って
いる蛇腹手段71および72が付設されている。蛇腹手
段71および72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71の前端は没入部2
11の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構
6の支持基台61の前端面に固定されている。蛇腹手段
72の前端はチャックテーブル機構6の支持基台61の
後端面に固定され、後端は装置ハウジング2の直立壁2
2の前面に固定されている。チャックテーブル機構6が
矢印23aで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手
段71が伸張されて蛇腹手段72が収縮され、チャック
テーブル機構6が矢印23bで示す方向に移動せしめら
れる際には蛇腹手段71が収縮されて蛇腹手段72が伸
張せしめられる。
As shown in FIG. 1, bellows means 71 and 72 having a reverse channel shape in cross section and covering the male screw rod 661 are attached to both sides of the chuck table moving mechanism 66 in the moving direction. ing. The bellows means 71 and 72 can be formed from any suitable material such as campus cloth. The front end of the bellows means 71 is the immersive section 2.
It is fixed to the front wall of 11, and the rear end is fixed to the front end surface of the support base 61 of the chuck table mechanism 6. The front end of the bellows means 72 is fixed to the rear end surface of the support base 61 of the chuck table mechanism 6, and the rear end thereof is the upright wall 2 of the apparatus housing 2.
It is fixed to the front of 2. When the chuck table mechanism 6 is moved in the direction indicated by the arrow 23a, the bellows means 71 is expanded and the bellows means 72 is contracted, and when the chuck table mechanism 6 is moved in the direction indicated by arrow 23b, the bellows means is formed. 71 is contracted and the bellows means 72 is expanded.

【0020】図1に基づいて説明を続けると、装置ハウ
ジング2の主部21における前半部上には、第1のカセ
ット11と、第2のカセット12と、被加工物仮載置手
段13と、洗浄手段14と、被加工物搬送手段15と、
被加工物搬入手段16および被加工物搬出手段17が配
設されている。第1のカセット11は研磨加工前の被加
工物を収納し、装置ハウジング2の主部21におけるカ
セット搬入域に載置される。第2のカセット12は装置
ハウジング2の主部21におけるカセット搬出域に載置
され、研磨加工後の被加工物を収納する。被加工物仮載
置手段13は第1のカセット11と被加工物搬入・搬出
域24との間に配設され、研磨加工前の被加工物を仮載
置する。洗浄手段14は被加工物搬入・搬出域24と第
2のカセット12との間に配設され、研磨加工後の被加
工物を洗浄する。被加工物搬送手段15第1のカセット
11と第2のカセット12との間に配設され、第1のカ
セット11内に収納された被加工物を被加工物仮載置手
段13に搬出するとともに洗浄手段14で洗浄された被
加工物を第2のカセット12に搬送する。被加工物搬入
手段16は被加工物仮載置手段13と被加工物搬入・搬
出域24との間に配設され、被加工物仮載置手段13上
に載置された研磨加工前の被加工物を被加工物搬入・搬
出域24に位置付けられたチャックテーブル機構6のチ
ャックテーブル62上に搬送する。被加工物搬出手段1
7は被加工物搬入・搬出域24と洗浄手段14との間に
配設され、被加工物搬入・搬出域24に位置付けられた
チャックテーブル62上に載置されている研磨加工後の
被加工物を洗浄手段14に搬送する。
Continuing the description with reference to FIG. 1, the first cassette 11, the second cassette 12, and the workpiece temporary placing means 13 are provided on the front half of the main portion 21 of the apparatus housing 2. A cleaning means 14, a workpiece conveying means 15,
Workpiece carry-in means 16 and workpiece carry-out means 17 are provided. The first cassette 11 accommodates an object to be processed before polishing and is placed in the cassette loading area in the main portion 21 of the apparatus housing 2. The second cassette 12 is placed in the cassette unloading area of the main portion 21 of the apparatus housing 2 and stores the workpiece after polishing. The workpiece temporary placing means 13 is disposed between the first cassette 11 and the workpiece loading / unloading area 24, and temporarily places the workpiece before polishing. The cleaning means 14 is arranged between the workpiece loading / unloading area 24 and the second cassette 12 and cleans the workpiece after polishing. Workpiece conveying means 15 is arranged between the first cassette 11 and the second cassette 12, and the workpiece stored in the first cassette 11 is carried out to the workpiece temporary placing means 13. At the same time, the workpiece cleaned by the cleaning means 14 is conveyed to the second cassette 12. The workpiece loading means 16 is disposed between the workpiece temporary placing means 13 and the workpiece loading / unloading area 24, and is placed on the workpiece temporary placing means 13 before polishing. The workpiece is conveyed onto the chuck table 62 of the chuck table mechanism 6 positioned in the workpiece loading / unloading area 24. Workpiece unloading means 1
Reference numeral 7 denotes a workpiece to be processed after polishing, which is disposed between the workpiece loading / unloading area 24 and the cleaning means 14, and is placed on the chuck table 62 positioned in the workpiece loading / unloading area 24. The object is conveyed to the cleaning means 14.

【0021】上記第1のカセット11に収容される被加
工物は、環状のフレームに保護テープを介して表面側が
装着された半導体ウエーハ(従って、半導体ウエーハは
裏面が上側に位置する)、或いは支持基板(サブストレ
ート)上に表面側が装着された半導体ウエーハ(従っ
て、半導体ウエーハは裏面が上側に位置する)でよい。
このような被加工物である半導体ウエーハを収容した第
1のカセット11は、装置ハウジング2の主部21にお
ける所定のカセット搬入域に載置される。そして、カセ
ット搬入域に載置された第1のカセット11に収容され
ていた研磨加工前の半導体ウエーハが全て搬出される
と、空のカセット11に代えて複数個の半導体ウエーハ
を収容した新しいカセット11が手動でカセット搬入域
に載置される。一方、装置ハウジング2の主部21にお
ける所定のカセット搬出域に載置された第2のカセット
12に所定数の研磨加工後の半導体ウエーハが搬入され
ると、かかる第2のカセット12が手動で搬出され、新
しい空の第2のカセット12が載置される。
The workpiece accommodated in the first cassette 11 is a semiconductor wafer whose front side is attached to an annular frame via a protective tape (hence, the back side of the semiconductor wafer is located on the upper side) or a support. It may be a semiconductor wafer whose front surface side is mounted on a substrate (therefore, the back surface of the semiconductor wafer is located on the upper side).
The first cassette 11 accommodating the semiconductor wafer that is such a workpiece is placed in a predetermined cassette loading area in the main portion 21 of the apparatus housing 2. Then, when all the semiconductor wafers before polishing which were accommodated in the first cassette 11 placed in the cassette carry-in area are unloaded, a new cassette containing a plurality of semiconductor wafers instead of the empty cassette 11 is carried out. 11 is manually placed in the cassette loading area. On the other hand, when a predetermined number of polished semiconductor wafers are loaded into the second cassette 12 placed in a predetermined cassette unloading area in the main portion 21 of the apparatus housing 2, the second cassette 12 is manually operated. It is carried out and a new empty second cassette 12 is placed.

【0022】図示の実施形態における研磨装置は、図2
に示すように制御手段10を具備している。制御手段1
0はマイクロコンピュータによって構成されており、制
御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CP
U)101と、制御プログラム等を格納するリードオン
リメモリ(ROM)102と、演算結果等を格納する読
み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)103
と、タイマー(T)104と、入力インターフェース1
05および出力インターフェース106とを備えてい
る。このように構成された制御手段10の入力インター
フェース105には、上記研磨ユニット位置検出手段5
を構成するリニヤスケール51の検出器52(LI
S)、荷重検出手段64(LOS)等からの信号が入力
される。また、出力インターフェース106からは、上
記サーボモータ323(M1)、パルスモータ44(M
2)、サーボモータ65(M3)、サーボモータ664
(M4)および洗浄手段14、被加工物搬送手段15、
被加工物搬入手段16、被加工物搬出手段17等に制御
信号を出力する。
The polishing apparatus in the illustrated embodiment is shown in FIG.
The control means 10 is provided as shown in FIG. Control means 1
0 is composed of a microcomputer, and a central processing unit (CP) that performs arithmetic processing according to a control program.
U) 101, a read only memory (ROM) 102 for storing control programs and the like, and a readable / writable random access memory (RAM) 103 for storing calculation results and the like.
, Timer (T) 104, and input interface 1
05 and an output interface 106. The polishing unit position detection means 5 is connected to the input interface 105 of the control means 10 thus configured.
Of the linear scale 51 constituting the detector 52 (LI
S), signals from the load detection means 64 (LOS), etc. are input. From the output interface 106, the servo motor 323 (M1) and the pulse motor 44 (M
2), servo motor 65 (M3), servo motor 664
(M4) and cleaning means 14, workpiece conveying means 15,
The control signal is output to the workpiece carry-in means 16, the workpiece carry-out means 17, and the like.

【0023】次に、上述した研磨装置の加工処理動作に
ついて図5および図6をも参照して簡単に説明する。第
1のカセット11に収容された研磨加工前の被加工物と
しての半導体ウエーハは被加工物搬送手段15の上下動
作および進退動作により搬送され、被加工物仮載置手段
13に載置される。被加工物仮載置手段13に載置され
た半導体ウエーハは、ここで中心合わせが行われた後に
被加工物搬入手段16の旋回動作によって被加工物搬入
・搬出域24に位置せしめられているチャックテーブル
機構6のチャックテーブル62上に載置される。チャッ
クテーブル62上に載置された半導体ウエーハWは、図
示しない吸引手段によってチャックテーブル62上に吸
引保持される。
Next, the processing operation of the above-mentioned polishing apparatus will be briefly described with reference to FIGS. 5 and 6. The semiconductor wafer as the workpiece before polishing, which is accommodated in the first cassette 11, is transported by the vertical movement and the forward / backward movement of the workpiece transport means 15, and is placed on the workpiece temporary placement means 13. . The semiconductor wafer placed on the workpiece temporary placing means 13 is positioned in the workpiece loading / unloading area 24 by the turning operation of the workpiece loading means 16 after centering is performed here. It is placed on the chuck table 62 of the chuck table mechanism 6. The semiconductor wafer W placed on the chuck table 62 is suction-held on the chuck table 62 by suction means (not shown).

【0024】チャックテーブル62上に半導体ウエーハ
Wを吸引保持したならば、上記チャックテーブル移動機
構66のサーボモータ664(M4)が正転駆動されチ
ャックテーブル機構6が矢印23aで示す方向に移動さ
れ研磨域25の研磨開始位置P1(図5および図6参
照)に位置付けられる。研磨域25の研磨開始位置P1
おいては、上記サーボモータ65(M3)を駆動して半
導体ウエーハWを保持したチャックテーブル62を回転
し、上記サーボモータ323(M1)を駆動して研磨工
具325を回転するとともに、上記研磨ユニット送り機
構4のパルスモータ44(M2)を正転駆動して研磨ユ
ニット3を下降即ち前進せしめる。そして、研磨工具3
25の研磨部材327がチャックテーブル62上の半導
体ウエーハの裏面を押圧し、上記3個の荷重検出手段6
4(LOS)によって検出された荷重の合計値が所定の
上限値(例えば、10kg)と所定の下限値(例えば、
5kg)の範囲になるまで研磨ユニット3を下降する。
次に、上記チャックテーブル移動機構66のサーボモー
タ664(M4)を正転駆動してチャックテーブル機構
6を矢印23aで示す方向に研磨工具325の研磨部材
327がチャックテーブル62に保持された半導体ウエ
ーハWの中心位置Oを僅かに越えた研磨終了位置P2迄
移動する。このとき、チャックテーブル機構6の初期速
度(V5)は、例えば50mm/分に設定されている。
そして、チャックテーブル62が研磨終了位置P2迄移
動したら、サーボモータ664(M4)を逆転駆動して
チャックテーブル機構6を矢印23bで示す方向に移動
して研磨開始位置P1に戻し、上記動作を繰り返し実行
する。この研削動作を予め設定された時間、またはチャ
ックテーブル機構6の往復動を設定された回数実行する
ことにより、研磨部材327の作用によって半導体ウエ
ーハの裏面が所定量乾式研磨される。
When the semiconductor wafer W is suction-held on the chuck table 62, the servo motor 664 (M4) of the chuck table moving mechanism 66 is driven to rotate normally, and the chuck table mechanism 6 is moved in the direction indicated by the arrow 23a to be polished. It is positioned at the polishing start position P1 (see FIGS. 5 and 6) in the zone 25. Polishing start position P1 in the polishing area 25
In addition, the servo motor 65 (M3) is driven to rotate the chuck table 62 holding the semiconductor wafer W, the servo motor 323 (M1) is driven to rotate the polishing tool 325, and the polishing unit is also used. The pulse motor 44 (M2) of the feed mechanism 4 is normally driven to move the polishing unit 3 downward or forward. And the polishing tool 3
25 polishing members 327 press the back surface of the semiconductor wafer on the chuck table 62, and the three load detecting means 6
The total value of the loads detected by the 4 (LOS) is a predetermined upper limit value (for example, 10 kg) and a predetermined lower limit value (for example, 10 kg).
The polishing unit 3 is lowered until it reaches the range of 5 kg).
Next, the servo motor 664 (M4) of the chuck table moving mechanism 66 is normally driven to drive the chuck table mechanism 6 in the direction indicated by the arrow 23a to hold the polishing member 327 of the polishing tool 325 on the chuck table 62. It moves to the polishing end position P2 which slightly exceeds the center position O of W. At this time, the initial speed (V5) of the chuck table mechanism 6 is set to, for example, 50 mm / min.
When the chuck table 62 has moved to the polishing end position P2, the servo motor 664 (M4) is reversely driven to move the chuck table mechanism 6 in the direction indicated by the arrow 23b to return it to the polishing start position P1, and the above operation is repeated. Run. By performing this grinding operation for a preset time or reciprocating the chuck table mechanism 6 a set number of times, the back surface of the semiconductor wafer is dry-polished by a predetermined amount by the action of the polishing member 327.

【0025】研磨が終了すると、研磨工具325が半導
体ウエーハの裏面から上方に離隔され、チャックテーブ
ル機構6が矢印23bで示す方向に被加工物搬入・搬出
域24まで移動せしめられる。しかる後に、チャックテ
ーブル62上の研磨加工された半導体ウエーハの吸引保
持が解除され、吸引保持が解除された半導体ウエーハは
被加工物搬出手段17により搬出されて洗浄手段14に
搬送される。洗浄手段14.搬送された半導体ウエーハ
は、ここで洗浄された後に被加工物搬送手段15よって
第2のカセット12の所定位置に収納される。
When the polishing is completed, the polishing tool 325 is separated upward from the back surface of the semiconductor wafer, and the chuck table mechanism 6 is moved to the workpiece loading / unloading area 24 in the direction indicated by the arrow 23b. After that, suction holding of the polished semiconductor wafer on the chuck table 62 is released, and the semiconductor wafer whose suction holding is released is carried out by the workpiece carrying-out means 17 and conveyed to the cleaning means 14. Cleaning means 14. The transported semiconductor wafer is cleaned here and then stored in a predetermined position of the second cassette 12 by the workpiece transfer means 15.

【0026】上述した研磨作業において被加工物である
半導体ウエーハを面焼けが発生することなく均一な厚さ
に研磨するために、図示の実施形態においては図5のフ
ローチャートに示す制御が実行される。図7のルーチン
は、 制御手段10のリードオンリメモリ(ROM)10
2に予め格納されており、中央処理装置(CPU)10
1で所定時間毎に繰り返し実行される。
In the illustrated embodiment, the control shown in the flow chart of FIG. 5 is executed in order to polish the semiconductor wafer, which is the workpiece, to a uniform thickness without causing surface burning in the above-mentioned polishing work. . The routine shown in FIG. 7 is performed by the read only memory (ROM) 10 of the control means 10.
2 is stored in advance in the central processing unit (CPU) 10
1 is repeated every predetermined time.

【0027】以下、図7のフローチャートに従って研磨
作業時における研磨ユニット送り機構4およびチャック
テーブル移動機構66の制御について説明する。なお、
図7のフローチャートは、チャックテーブル62が上述
した研磨開始位置から研磨終了位置迄移動する間におけ
る研磨ユニット送り機構4およびチャックテーブル移動
機構66の制御である。制御手段10は、先ずステップ
S1において上記3個の荷重検出手段64(LOS)に
よって検出された荷重の合計値P0が所定の上限値P2
(例えば、10kg)以下か否かをチェックする。上記
荷重の合計値P0が上限値P2以下の場合は、制御手段
10はステップS2に進んで上記3個の荷重検出手段6
4(LOS)によって検出された荷重の合計値P0が所
定の下限値P1(例えば、5kg)以下か否かをチェッ
クする。上記荷重の合計値P0が下限値P1以下なら
ば、制御手段10は研磨負荷が所定の範囲内であると判
断し、チャックテーブル移動機構66の移動速度Vを初
期速度V5(例えば、50mm/分)に維持して研磨動
作を継続する。
The control of the polishing unit feed mechanism 4 and the chuck table moving mechanism 66 during the polishing operation will be described below with reference to the flowchart of FIG. In addition,
The flowchart of FIG. 7 shows control of the polishing unit feed mechanism 4 and the chuck table moving mechanism 66 while the chuck table 62 moves from the polishing start position to the polishing end position described above. The control means 10 first determines that the total value P0 of the loads detected by the three load detection means 64 (LOS) in step S1 is a predetermined upper limit value P2.
(For example, 10 kg) Check whether it is below. When the total value P0 of the loads is less than or equal to the upper limit value P2, the control means 10 proceeds to step S2 and the three load detection means 6 described above.
4 (LOS), it is checked whether the total value P0 of the loads detected is equal to or less than a predetermined lower limit value P1 (for example, 5 kg). If the total value P0 of the loads is less than or equal to the lower limit value P1, the control means 10 determines that the polishing load is within the predetermined range, and the moving speed V of the chuck table moving mechanism 66 is set to the initial speed V5 (for example, 50 mm / minute). ) And continue the polishing operation.

【0028】上記ステップS1において上記3個の荷重
検出手段64(LOS)によって検出された荷重の合計
値P0が所定の上限値P2(例えば、10kg)より高
い場合(例えば、図5に示すように半導体ウエーハWが
中央部に向けて凸状に形成されている場合において、P
3の位置が研磨される場合)には、制御手段10はこの
状態で研磨作業を続けると面焼けが生ずる虞があると判
断し、ステップS3に進んでチャックテーブル移動機構
66のサーボモータ664(M4)を移動速度VがV4
(例えば、40mm/分)になるように減速する。そし
て、制御手段10はタイマー(T)104を所定時間T
1(例えば、5秒間)にセットする。次に、制御手段1
0はステップS4に進んで上記3個の荷重検出手段64
(LOS)によって検出された荷重の合計値P0が所定
の上限値P2以下になったか否かをチェックする。上記
荷重の合計値P0が所定の上限値P2以下になったなら
ば、制御手段10は研磨負荷が所定の範囲内であると判
断し、チャックテーブル移動機構66の移動速度Vを現
在のV4(例えば、40mm/分)に維持して研磨動作
を継続する。上記荷重の合計値P0が所定の上限値P2
以下にならなければ、制御手段10はステップS5に進
んでチャックテーブル移動機構66の移動速度VをV4
にしてからの経過時間TSが所定時間T1を経過したか
否かをチェックし、経過時間TSが所定時間T1を経過
していなければ上記ステップS3に戻ってステップS3
乃至ステップS5を繰り返し実行する。このように、上
記3個の荷重検出手段64(LOS)によって検出され
た荷重の合計値P0が所定の上限値P2(例えば、10
kg)より高い場合には、チャックテーブル62移動速
度を減速するので研磨時間が長くなり研磨負荷が低減す
るため、被加工物の研削面に凸部があっても面焼けを起
こすことなく均一な厚さに研磨することができる。
When the total value P0 of the loads detected by the three load detecting means 64 (LOS) in the step S1 is higher than a predetermined upper limit P2 (eg 10 kg) (eg, as shown in FIG. 5). In the case where the semiconductor wafer W is formed in a convex shape toward the center, P
3 position is polished), the control means 10 determines that the surface burn may occur if the polishing operation is continued in this state, and the process proceeds to step S3, where the servo motor 664 ( M4) moving speed V is V4
(For example, 40 mm / min) The speed is reduced. Then, the control means 10 sets the timer (T) 104 to the predetermined time T.
Set to 1 (eg 5 seconds). Next, the control means 1
0 proceeds to step S4 and the above three load detection means 64
It is checked whether the total value P0 of the loads detected by (LOS) has become equal to or less than a predetermined upper limit value P2. When the total value P0 of the loads becomes equal to or less than the predetermined upper limit value P2, the control means 10 determines that the polishing load is within the predetermined range, and the moving speed V of the chuck table moving mechanism 66 is set to the current V4 ( For example, 40 mm / min) is maintained and the polishing operation is continued. The total value P0 of the loads is a predetermined upper limit value P2
If not, the control means 10 proceeds to step S5 to set the moving speed V of the chuck table moving mechanism 66 to V4.
It is checked whether or not the elapsed time TS after has passed the predetermined time T1. If the elapsed time TS has not passed the predetermined time T1, the process returns to step S3 and step S3.
The step S5 is repeatedly executed. In this way, the total value P0 of the loads detected by the three load detecting means 64 (LOS) is the predetermined upper limit value P2 (for example, 10).
If it is higher than kg), the moving speed of the chuck table 62 is decelerated, so that the polishing time becomes longer and the polishing load is reduced. It can be ground to a thickness.

【0029】上記ステップS4において上記3個の荷重
検出手段64(LOS)によって検出された荷重の合計
値P0が未だ所定の上限値P2以下にならないのにステ
ップS4において上記経過時間TSが所定時間T1を経
過した場合(例えば、図5に示すように半導体ウエーハ
Wが中央部に向けて凸状に形成されている場合におい
て、P4の位置が研磨される場合)には、制御手段10
はステップS6に進んでチャックテーブル移動機構66
のサーボモータ664(M4)を移動速度VがV3(例
えば、30mm/分)になるように減速するとともに、
制御手段10はタイマー(T)104を所定時間T1
(例えば、5秒間)にセットする。そして、制御手段1
0はステップS7に進んで上記3個の荷重検出手段64
(LOS)によって検出された荷重の合計値P0が所定
の上限値P2以下になったか否かをチェックする。上記
荷重の合計値P0が所定の上限値P2以下になったなら
ば、制御手段10は研磨負荷が所定の範囲内であると判
断し、チャックテーブル移動機構66の移動速度Vを現
在のV3(例えば、30mm/分)に維持して研磨動作
を継続する。上記荷重の合計値P0が所定の上限値P2
以下にならなければ、制御手段10はステップS8に進
んでチャックテーブル移動機構66の移動速度VをV3
にしてからの経過時間TSが所定時間T1を経過したか
否かをチェックし、経過時間TSが所定時間T1を経過
していなければ上記ステップS6に戻ってステップS6
乃至ステップS8を繰り返し実行する。そして、上記ス
テップS7において上記荷重の合計値P0が所定の上限
値P2以下にならずステップS8において上記経過時間
TSが所定時間T1を経過した場合には、制御手段10
はステップS9に進んで、研磨ユニット送り機構4のパ
ルスモータ44(M2)を所定パルス数逆転駆動する。
この結果、研磨ユニット3が所定量上昇即ち後退せしめ
られ、研磨工具325の半導体ウエーハへの押圧力が低
減されるので、面焼けを起こすことなく研磨することが
できる。
Although the total value P0 of the loads detected by the three load detecting means 64 (LOS) in the step S4 has not yet become the predetermined upper limit value P2 or less, the elapsed time TS is the predetermined time T1 in the step S4. When, for example, the semiconductor wafer W is formed in a convex shape toward the center as shown in FIG. 5 and the position P4 is polished, the control means 10
Advances to step S6 and the chuck table moving mechanism 66
The servo motor 664 (M4) of No. 1 to reduce the moving speed V to V3 (for example, 30 mm / min),
The control means 10 sets the timer (T) 104 to a predetermined time T1.
(For example, 5 seconds). And the control means 1
0 proceeds to step S7 and the above-mentioned three load detecting means 64
It is checked whether the total value P0 of the loads detected by (LOS) has become equal to or less than a predetermined upper limit value P2. If the total value P0 of the loads becomes equal to or less than the predetermined upper limit value P2, the control means 10 determines that the polishing load is within the predetermined range, and the moving speed V of the chuck table moving mechanism 66 is set to the current V3 ( For example, 30 mm / min) is maintained and the polishing operation is continued. The total value P0 of the loads is a predetermined upper limit value P2
If not, the control means 10 proceeds to step S8 to set the moving speed V of the chuck table moving mechanism 66 to V3.
It is checked whether or not the elapsed time TS after has passed the predetermined time T1. If the elapsed time TS has not passed the predetermined time T1, the process returns to step S6 and step S6.
The steps S8 to S8 are repeated. When the total value P0 of the loads does not become equal to or less than the predetermined upper limit value P2 in step S7 and the elapsed time TS exceeds the predetermined time T1 in step S8, the control means 10
Advances to step S9 to reverse drive the pulse motor 44 (M2) of the polishing unit feed mechanism 4 by a predetermined number of pulses.
As a result, the polishing unit 3 is raised or retracted by a predetermined amount, and the pressing force of the polishing tool 325 on the semiconductor wafer is reduced, so that polishing can be performed without causing surface burning.

【0030】次に、上記ステップS2において上記3個
の荷重検出手段64(LOS)によって検出された荷重
の合計値P0が所定の下限値P1(例えば、5kg)よ
り低い場合について説明する。上記荷重の合計値P0が
所定の下限値P1(例えば、5kg)より低い場合(例
えば、図6に示すように半導体ウエーハWが中央部に向
けて凹状に形成されている場合において、P5の位置が
研磨される場合)には、制御手段10はステップS10
に進んで、研磨ユニット送り機構4のパルスモータ44
(M2)を所定パルス数正転駆動する。この結果、研磨
ユニット3が所定量下降即ち前進せしめられ、研磨工具
325の半導体ウエーハへの押圧力が増加されるので、
研磨効率が向上する。
Next, a case where the total value P0 of the loads detected by the three load detecting means 64 (LOS) in step S2 is lower than a predetermined lower limit value P1 (for example, 5 kg) will be described. When the total value P0 of the loads is lower than a predetermined lower limit value P1 (for example, 5 kg) (for example, when the semiconductor wafer W is formed in a concave shape toward the center as shown in FIG. 6, the position of P5 is Is polished), the control means 10 controls step S10.
To the pulse motor 44 of the polishing unit feed mechanism 4.
(M2) is driven forward by a predetermined number of pulses. As a result, the polishing unit 3 is lowered or advanced by a predetermined amount, and the pressing force of the polishing tool 325 on the semiconductor wafer is increased.
Polishing efficiency is improved.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明による研磨装置においては、被加
工物を保持するチャックテーブルに作用する荷重を検出
し、該荷重が所定の上限値より高い場合にはチャックテ
ーブルの移動速度を所定量減速せしめるようにしたの
で、研磨時間が長くなり研磨負荷が低減するため、被加
工物の研削面に凸部があっても面焼けを起こすことなく
均一な厚さに研磨することができる。
In the polishing apparatus according to the present invention, the load acting on the chuck table holding the workpiece is detected, and when the load is higher than the predetermined upper limit value, the moving speed of the chuck table is reduced by a predetermined amount. Since the polishing time is lengthened and the polishing load is reduced, even if there is a convex portion on the ground surface of the workpiece, polishing can be performed to a uniform thickness without causing surface burning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によって構成された研磨装置の一実施形
態を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a polishing apparatus configured according to the present invention.

【図2】図1に示す研磨装置の要部を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main part of the polishing apparatus shown in FIG.

【図3】図1に示す研磨装置に使用される研磨工具を示
す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a polishing tool used in the polishing apparatus shown in FIG.

【図4】図3に示す研磨工具その下面側から見た状態を
示す斜視図。
FIG. 4 is a perspective view showing a state of the polishing tool shown in FIG. 3 viewed from the lower surface side thereof.

【図5】図1に示す研磨装置に装備されるチャックテー
ブル上に載置された被加工物が中央部に向けて凸状に形
成されている場合に研磨工具との関係を示す説明図。
5 is an explanatory view showing a relationship with a polishing tool when a workpiece placed on a chuck table equipped in the polishing apparatus shown in FIG. 1 is formed in a convex shape toward a central portion.

【図6】図1に示す研磨装置に装備されるチャックテー
ブル上に載置された被加工物が中央部に向けて凹状に形
成されている場合の研磨工具との関係を示す説明図。
6 is an explanatory view showing a relationship with a polishing tool when a workpiece placed on a chuck table provided in the polishing apparatus shown in FIG. 1 is formed in a concave shape toward a central portion.

【図7】図1に示す研磨装置に装備される制御手段の動
作手順を示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure of control means provided in the polishing apparatus shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2:装置ハウジング 3:研磨ユニット 31:移動基台 32:スピンドルユニット 321:スピンドルハウジング 322:回転スピンドル 323:サーボモータ(M1) 325:研磨工具 4:研磨ユニット送り機構 44:パルスモータ(M2) 5:研磨ユニット位置検出手段 51:リニヤスケール 52:検出器(LIS) 6:チャックテーブル機構 61:支持基台 62:チャックテーブル 64:荷重検出手段(LOS) 65:サーボモータ(M3) 66:チャックテーブル移動機構 664:サーボモータ(M4) 71、72:蛇腹手段 10:制御手段 11:第1のカセット 12:第2のカセット 13:被加工物仮載置手段 14:洗浄手段 15:被加工物搬送手段 16:被加工物搬入手段 17:被加工物搬出手段 2: Device housing 3: Polishing unit 31: Moving base 32: Spindle unit 321: Spindle housing 322: rotating spindle 323: Servo motor (M1) 325: Polishing tool 4: Polishing unit feeding mechanism 44: Pulse motor (M2) 5: Polishing unit position detection means 51: Linear scale 52: Detector (LIS) 6: Chuck table mechanism 61: Support base 62: Chuck table 64: Load detection means (LOS) 65: Servo motor (M3) 66: Chuck table moving mechanism 664: Servo motor (M4) 71, 72: bellows means 10: Control means 11: First cassette 12: Second cassette 13: Workpiece temporary placement means 14: Cleaning means 15: Workpiece conveying means 16: Workpiece loading means 17: Workpiece unloading means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/304 H01L 21/304 622R // B24B 37/00 B24B 37/00 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/304 H01L 21/304 622R // B24B 37/00 B24B 37/00 B

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工物を載置する載置面を備えたチャ
ックテーブルと、該チャックテーブルの載置面上に載置
されている被加工物を研磨するための研磨工具を備えた
研磨ユニットと、該研磨ユニットを該チャックテーブル
の該載置面と垂直な方向に進退せしめる研磨ユニット送
り機構と、該チャックテーブルを研磨域に移動するとと
もに該研磨域において該チャックテーブルを往復動せし
めるチャックテーブル機構と、を具備する研磨装置にお
いて、 該チャックテーブルに作用する荷重を検出する荷重検出
手段と、 該荷重検出手段からの検出信号に基づいて該研磨ユニッ
ト送り機構および該チャックテーブル機構を制御する制
御手段と、を具備し、 該制御手段は、該荷重検出手段によって検出された荷重
が所定の上限値より高い場合には該チャックテーブル機
構の移動速度を所定量減速せしめる、 ことを特徴とする研磨装置。
1. A polishing apparatus including a chuck table having a mounting surface on which a workpiece is mounted, and a polishing tool for polishing the workpiece mounted on the mounting surface of the chuck table. A unit, a polishing unit feed mechanism for moving the polishing unit forward and backward in a direction perpendicular to the mounting surface of the chuck table, and a chuck for moving the chuck table to the polishing area and reciprocating the chuck table in the polishing area. In a polishing apparatus including a table mechanism, load detecting means for detecting a load acting on the chuck table, and controlling the polishing unit feeding mechanism and the chuck table mechanism based on a detection signal from the load detecting means. And a control means for controlling the load when the load detected by the load detection means is higher than a predetermined upper limit value. A polishing apparatus, wherein the moving speed of the chuck table mechanism is reduced by a predetermined amount.
【請求項2】 該制御手段は、該チャックテーブル機構
の移動速度を所定量減速せしめた後所定時間経過しても
該荷重が該上限値より高い場合には、該研磨ユニット送
り機構を所定量後退せしめる、請求項1記載の研磨装
置。
2. The control means controls the polishing unit feed mechanism by a predetermined amount when the load is higher than the upper limit value even after a predetermined time elapses after decelerating the moving speed of the chuck table mechanism by a predetermined amount. The polishing apparatus according to claim 1, which is retracted.
【請求項3】 該制御手段は、該荷重検出手段によって
検出された荷重が該上限値より低い所定の下限値より低
い場合には、該研磨ユニット送り機構を所定量前進せし
める、請求項1又は2記載の研磨装置。
3. The control unit advances the polishing unit feed mechanism by a predetermined amount when the load detected by the load detection unit is lower than a predetermined lower limit value lower than the upper limit value. 2. The polishing apparatus according to 2.
【請求項4】 該研磨工具はフエルトに砥粒を分散させ
適宜のボンド剤で固定したフエルト砥石からなってい
る、請求項1から3のいずれかに記載の研磨装置。
4. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing tool comprises a felt grindstone in which abrasive grains are dispersed in a felt and fixed with an appropriate bonding agent.
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