JP2003282492A - 半導体ウエーハのための加工機及び複数台の加工機を備えた加工システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエーハのための加工機を、選択的に
研削機として或いは研磨機として使用できるように構成
する。 【解決手段】 加工機の回転軸（７６）に、半導体ウエ
ーハ（１２）の裏面に作用せしめる研削手段（８２）と
研磨手段（９２）とを選択的に装着することができるよ
うに構成する。回転軸（７６）に研削手段（８２）を装
着した場合には、半導体ウエーハ（１２）の裏面を研削
することができ、回転軸（７６）に研磨手段（９２）を
装着した場合には、半導体ウエーハ（１２）の裏面を研
磨することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエーハの
片面を研削及び研磨するための加工機及びかかる加工機
を複数台備えた加工システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体チップの製造においては、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。

【０００３】而して、半導体ウエーハの裏面に研削加工
を施すと、半導体ウエーハの裏面に加工歪が生成され、
かかる加工歪をそのまま残留せしめると抗折強度が相当
低減されてしまう。従って、半導体ウエーハの裏面に研
削加工を施した後に、半導体ウエーハの裏面から加工歪
を除去することが必要である。加工歪を除去する様式と
しては、遊離砥粒を使用して半導体ウエーハの裏面を研
磨する様式、硝酸及び弗化水素酸を含むエッチング液を
使用して半導体ウエーハの裏面を化学的にエッチングす
る様式、及びプラズマを使用して半導体ウエーハの裏面
を物理的にエッチングする様式が提案され、実用に供さ
れている。しかしながら、遊離砥粒を使用する様式に
は、遊離砥粒の供給及び回収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、化学的エッチング様式及び物理的エッチング
様式には、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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本出願人の出願にかか
る特願２００１−９３３９７には、研磨手段、特にフェ
ルトに砥粒を分散せしめて形成された研磨具を含む研磨
手段を使用して半導体ウエーハの裏面を研磨し、かくし
て加工歪を除去することが開示されている。また、同様
に本出願人の出願にかかる特願２００１−２４７９１７
及び特願２００１−２８０２５４には、上記研磨手段に
よって半導体ウエーハの裏面を研磨するための加工機が
開示されている。上記研磨手段を使用する加工機によれ
ば、遊離砥粒を使用する様式並びに化学的及び物理的エ
ッチング様式に存在する問題が回避され、半導体ウエー
ハの裏面を効果的に研磨して加工歪を除去することがで
きる。従って、半導体チップの製造においては、半導体
ウエーハの裏面を研削するための研削機と共に、半導体
ウエーハの裏面を研磨して研削に起因する加工歪を除去
するための研磨機を装備することが意図されている。

【０００５】然るに、研削機と研磨機とを夫々別個に装
備せんとする場合には、次のとおりの問題が発生する。
半導体ウエーハの単位時間当たりの必要処理枚数が比較
的少数である場合でも、研削機と研磨機とを装備するこ
とが必要であり、必要処理枚数に対する設備コストが比
較的高価になる。他方、半導体ウエーハの単位時間当た
りの必要処理数が比較的多数である場合には、複数台の
研削機と複数台の研磨機とを装備することになる。この
場合、１台の研削機による単位時間当たりの処理枚数
は、半導体ウエーハの平面積と共に必要研削厚さによっ
て変動する。また、１台の研磨機による単位時間当たり
の処理枚数も、半導体ウエーハの平面積と共に必要研磨
厚さによって変動するが、その変動は研削機による単位
時間当たりの変動と必ずしも対応しない。かかる事実
は、処理すべき半導体ウエーハの寸法及び／又は種類が
変動した場合、研削機の台数と研磨機の台数との均衡が
変動してしまうことを意味する。特定の半導体ウエーハ
を処理するのに、例えばＸ台の研削機とＹ台の研磨機を
装備すれば、Ｘ台の研削機とＹ台の研磨機を有効に使用
することができる場合、処理すべき半導体ウエーハの寸
法及び／又は種類が変更された場合、研削機の台数が研
磨機の台数に比べて過大又は過小になり、研削機又は研
磨機の一部が有効に使用され得ない事態が発生する。

【０００６】本発明は上記事実に鑑みてなされたもので
あり、その主たる技術的課題は、研削機と研磨機とを別
個に装備する場合に発生する上記問題を巧みに解決する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、研削機の好
適構成と研磨機の好適構成について鋭意検討を加えた結
果、驚くべきことに、半導体ウエーハの裏面に作用せし
める研削手段と研磨手段とを選択的に回転軸に装着する
ことができるようになすことができ、そうすることによ
って１台の加工機を研削機として構成し或いは研磨機と
して構成することが可能になり、上記問題を巧みに解決
することができることを見出した。

【０００８】即ち、本発明の一局面によれば、上記主た
る技術的課題を達成する、半導体ウエーハのための加工
機として、半導体ウエーハを保持するためのチャック手
段と、該チャック手段上に保持された半導体ウエーハの
片面を加工するための加工手段とを具備し、該加工手段
は軸線方向に移動自在に且つ回転自在に装着された回転
軸、該回転軸を回転せしめるための回転駆動源、該回転
軸を軸線方向に移動せしめるための移動手段を含む、半
導体ウエーハのための加工機において、該回転軸には研
削手段と研磨手段とを選択的に装着することができ、該
回転軸に研削手段を装着した時には、該チャック手段上
に保持された半導体ウエーハの片面を該研削手段によっ
て研削することができ、該回転軸に該研磨手段を装着し
た時には、該チャック手段上に保持された半導体ウエー
ハの片面を該研磨手段によって研磨することができる、
ことを特徴とする加工機が提供される。

【０００９】本発明の他の局面によれば、上記主たる技
術的課題を達成する、半導体ウエーハのための加工シス
テムとして、複数台の半導体ウエーハのための加工機を
備え、該加工機の各々は半導体ウエーハを保持するため
のチャック手段と、該チャック手段上に保持された半導
体ウエーハの片面を加工するための加工手段とを具備
し、該加工手段は軸線方向に移動自在に且つ回転自在に
装着された回転軸、該回転軸を回転せしめるための回転
駆動源、該回転軸を軸線方向に移動せしめるための移動
手段を含む、半導体ウエーハのための加工システムにし
て、該加工機の各々の該回転軸には研削手段と研磨手段
とを選択的に装着することができ、該回転軸に研削手段
を装着した時には、該チャック手段上に保持された半導
体ウエーハの片面を該研削手段によって研削することが
でき、該回転軸に該研磨手段を装着した時には、該チャ
ック手段上に保持された半導体ウエーハの片面を該研磨
手段によって研磨することができる、ことを特徴とする
加工システムが提供される。

【００１０】好ましくは、該回転軸の先端には装着部材
が固定されており、該研削手段は支持部材と該支持部材
に固定された研削具とから構成されており、該研削具は
砥粒を結合剤によって結合することによって形成されて
おり、該支持部材を該装着部材に着脱自在に連結するこ
とによって該研削手段が該回転軸に装着され、該研磨手
段は支持部材と該支持部材に固定された研磨具とから構
成されており、該研磨具はフェルト中に砥粒を分散せし
めることによって形成されており、該支持部材を該装着
部材に着脱自在に装着することによって該研磨手段が該
回転軸に装着される。該チャック手段は搬入・搬出位置
と加工位置との間を実質上水平に移動自在であり且つ実
質上水平に延在するチャック面を有するチャック板から
構成されており、該回転軸は実質上鉛直に延在せしめら
れており、該回転軸の下端に該研削手段と該研磨手段と
が選択的に装着され、該チャック板が該搬入・搬出位置
に位置せしめられている間に該チャック面上から片面が
加工された半導体ウエーハが搬出され、該チャック面上
に片面を加工すべき半導体ウエーハが搬入され、該チャ
ック板が該加工位置に位置せしめられている間に半導体
ウエーハの片面が該加工手段によって加工されるのが好
適である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成され
た、半導体ウエーハのための加工機及び加工システムの
好適実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に
説明する。

【００１２】図１は本発明に従って構成された加工シス
テムを図示している。この加工システムは、研削機とし
て構成されているＸ台の加工機２と研磨機として構成さ
れているＹ台の加工機４とを含んでいる。

【００１３】図２を参照して、研削機として構成されて
いる加工機２について説明すると、図示の加工機２は全
体を番号６で示すハウジングを具備している。このハウ
ジング６は細長く延在する直方体形状の主部８を有し、
この主部８の後端部には実質上鉛直に上方に延びる直立
壁１０が配設されている。ハウジング６の主部８上に
は、複数枚の半導体ウエーハ１２（図３及び図４）を収
容したカセット１４が載置されるカセット受け手段１
６、搬送手段１８、仮受け・洗浄手段２０、搬入・搬出
手段２２、及びチャック手段２４が配設されている。チ
ャック手段２４は、後に更に言及する如く、実質上水平
に移動せしめられて搬入・搬出域２６と加工域２８とに
選択的に位置せしめられる。カセット受け手段１６、搬
送手段１８、仮受け・洗浄手段２０、搬入・搬出手段２
２、搬入・搬出域２６及び加工域２８は、この順序で主
部８の前端部から後端部に向かって略一直線状に配列さ
れている。

【００１４】カセット１４内に収容される半導体ウエー
ハ１２は、図３に図示する如く装着テープ３０を介して
フレーム３２に装着された形態、或いは図４に図示する
如く支持基板３４上に装着された形態でよい。図３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３２には、その中央部に装着開口
３６が形成されており、半導体ウエーハ１２は表裏を反
転せしめた状態、即ち裏面を上方に向けた状態でフレー
ム３２の装着開口３６内に位置せしめられている。フレ
ーム３２の下面と半導体ウエーハ１２の下面即ち表面に
は、装着開口３６を跨がって延びる装着テープ３０が接
着されており、これによってフレーム３２に半導体ウエ
ーハ１２が装着されている。図４において、ガラス、セ
ラミックス、或いはポリエチレンテレフタレートの如き
適宜の合成樹脂から形成することができる支持基板３４
上に、半導体ウエーハ１２が表裏を反転せしめた状態、
即ち裏面を上方に向けた状態で接着されている。支持基
板３４の外形は半導体ウエーハ１２と実質上同一でよ
い。装着テープ３８と半導体ウエーハ１２との接着及び
支持基板３４と半導体ウエーハ１２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り発泡する等によ
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１２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。

【００１５】図２を参照して説明を続けると、搬送手段
１８はカセット１４から半導体ウエーハ１２を１枚毎搬
出して仮受け・洗浄手段２０上に載置する。次いで、搬
入・搬出手段２２によって、半導体ウエーハ１２は仮受
け・洗浄手段２０上から搬入・搬出域２６に位置せしめ
られているチャック手段２４上に搬入され、チャック手
段２４上に保持される。しかる後においては、チャック
手段２４が搬入・搬出域２６から加工域２８に移動せし
められる。そして、加工域２８において、後述するとお
りにして、チャック手段２４上に保持されている半導体
ウエーハ１２の裏面が研削される。その後、チャック手
段２４は搬入・搬出域２６に戻され、搬入・搬出手段２
２によってチャック手段２４上から仮受け・洗浄手段２
０上に搬出される。仮受け・洗浄手段２０においては、
半導体ウエーハ１２が高速で回転せしめられると共に純
水でよい洗浄液が半導体ウエーハ１２の裏面に噴射さ
れ、これによって半導体ウエーハ１２の裏面が洗浄され
る。次いで、洗浄液の噴射が停止されるが、半導体ウエ
ーハ１２は高速で回転され続け、これによって半導体ウ
エーハ１２が乾燥される（所謂スピン乾燥）。しかる後
に、仮受け・洗浄手段２０上の半導体ウエーハ１２が搬
送手段１８によってカセット１４内に搬入される。カセ
ット受け手段１６上に載置されているカセット１４内に
収容されていた半導体ウエーハ１２の全てが順次に搬出
され、研削、洗浄及び乾燥された後に再びカセット１４
内に戻されると、カセット受け手段１６上からカセット
１４が手動で持ち去られ、そして裏面を研削すべき複数
枚の半導体ウエーハ１２を収容した新しいカセット１４
がカセット受け手段１６上に載置される。

【００１６】而して、図示の加工機２における上記カセ
ット受け手段１６、搬送手段１８及び仮受け・洗浄手段
２０の各々自体の構成は、株式会社ディスコから商品名
「ＤＦＧ８４１」として販売されている研削機に使用さ
れているカセット受け手段、搬送手段及び仮受け・洗浄
手段と実質上同一である、当業者には周知の形態でよ
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。

【００１７】図２を参照して説明を続けると、ハウジン
グ６の主部８の後半部には略矩形状の没入部４０が形成
されており、かかる没入部４０に上記チャック手段２４
が装着されている。チャック手段２４は支持部材４２と
この支持部材４２に装着されたチャック板４４とを含ん
でいる。チャック板４４は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ており、支持部材
４２内にはチャック板４４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
４４の中央領域は多孔性セラミックスの如き適宜の多孔
性材料から形成されている。支持部材４２及びハウジン
グ６内にはチャック板４４を真空源に連通せしめるため
の連通路（図示していない）が形成されており、チャッ
ク板４４を選択的に真空源に連通せしめることによっ
て、チャック板４４上に搬入された半導体ウエーハ１２
がチャック板４４上に真空吸着される。没入部４０内に
はハウジング６の延在方向に実質上水平である矢印４６
及び４８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２４の支持部材４２が滑動自在に装着
されている。没入部４０内には、更に、矢印４６及び４
８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、支持部材４２には矢印
４６及び４８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。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２４が矢印４６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２４が矢印
４８で示す方向に移動せしめられる。チャック手段２４
の移動方向両側には、横断面形状が逆チャッネル状であ
り、上記案内レール及びねじ軸を覆っている蛇腹手段５
０及び５２が付設されている。蛇腹手段５０及び５２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５０の前端は没入部４０の前面壁に固定さ
れ、後端はチャック手段２４の支持部材４２の前端面に
固定されている。蛇腹手段５２の前端はチャック手段２
４の支持部材４２の後端面に固定され、後端は没入部４
０の後面壁に固定されている。チャック手段２４が矢印
４６で示す方向に移動せしめられる際には、蛇腹手段５
０が伸張され蛇腹手段５２が収縮され、チャック手段２
４が矢印４８で示す方向に移動せしめられる際には、蛇
腹手段５０が収縮され蛇腹手段５２が伸張せしめられ
る。

【００１８】ハウジング６の主部８の中間部に配設され
ている搬入・搬出手段２２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５４と、可動アーム５４の先端に装着さ
れた吸着具５５とから構成されている。可動アーム５４
は昇降動自在に且つ鉛直部の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５５の下面には多孔性部
材が配設されており、可動アーム５４及びハウジング６
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５５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５５の下面に半導体ウエーハ
１２が吸着され、可動アーム５４の昇降動及び回転によ
って半導体ウエーハ１２が所要位置に搬送される。

【００１９】図２を参照して説明を続けると、ハウジン
グ６の後端部に配設された上記直立壁１０には加工手段
５６が配設されている。更に詳述すると、直立壁１０の
前面には実質上鉛直に延びる一対の案内レール５８が固
定されている。そして、かかる一対の案内レール５８に
は、滑動ブロック６０が鉛直方向に滑動自在に装着され
ている。滑動ブロック６０の後面両側には実質上鉛直に
延びる脚部６２が形成されており、かかる脚部６２に形
成されている被案内溝が一対の案内レール５８に係合せ
しめられている。直立壁１０の前面には、更に、実質上
鉛直に延びるねじ軸６４が軸受部材６６及び６８によっ
て回転自在に装着されている。軸受部材６６にはパルス
モータでよい電動モータ７０も装着されており、かかる
モータ７０の出力軸がねじ軸６４に連結されている。滑
動ブロク６０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６４が螺合せし
められている。モータ７０、ねじ軸６４及び雌ねじ孔は
滑動ブロック６０（従って、これに装着された後述する
回転軸）を昇降動せしめるための移動手段を構成し、モ
ータ７０が正転せしめられると、滑動ブロック６０が下
降せしめられ、モータ７０が逆転せしめられると、滑動
ブロック６０が上昇せしめられる。

【００２０】滑動ブロック６０の前面には前方に突出し
た支持部７２が形成されており、かかる支持部７２には
ケース７４が装着されている。ケース７４には実質上鉛
直に延びる回転軸７６が回転自在に装着されている。ケ
ース７４内には電動モータでよい回転駆動源７８（図２
にはその一部を破線で示している）も配設されており、
かかる回転駆動源７８の出力軸が回転軸７６に連結され
ている。回転軸７６の下端部はケース７４を越えて下方
に突出せしめられており、回転軸７６の下端には装着部
材８０が固定されている。図示の実施形態における装着
部材８０は環状板形態であり、周方向に間隔をおいて実
質上鉛直に延びる４個の貫通孔（図示していない）が形
成されている。研削機として構成されている加工機２に
おいては、回転軸７６の下端に固定された装着部材８０
に研削手段８２が着脱自在に装着される。

【００２１】図２と共に図５を参照して説明すると、図
示の研削手段８２は、環状板形状である支持部材８４を
含んでいる。支持部材８４の上面には、周方向に間隔を
おいて実質上鉛直に延びる４個の盲ねじ孔８６が形成さ
れている。支持部材８４の下面には研削具８８が固定さ
れている。図示の実施形態においては、研削具８８は周
方向に間隔をおいて周方向に延びる複数個の弧状砥石片
９０から構成されている。砥石片９０の各々は、ダイヤ
モンド粒子を適宜の合成樹脂でよい結合剤で結合して形
成されたものであるのが好都合である。砥石片９０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８４の下面に固定することができる。研削手段８２
は、上記回転軸７６の下端に固定されている上記装着部
材８０に形成されている貫通孔を通して締結ボルト９１
（図２）を支持部材８４に形成されている盲ねじ孔８６
に螺着することによって装着部材８０に、従って回転軸
７６に着脱自在に装着される。

【００２２】加工域２８において、チャック手段２４の
チャック板４４上に保持されている半導体ウエーハ１２
の裏面（即ち上方に露呈している上面）を研削する際に
は、回転軸７６、従ってこれに固定された研削手段８２
が回転駆動せしめられ、滑動ブロック６０が下降せしめ
られ、研削手段８２の研削具８８が半導体ウエーハ１２
の裏面に押圧せしめられる。そしてまた、チャック板４
４が実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転せし
められる。チャック板４４の回転中心軸線（従って、チ
ャック板４４に保持されている半導体ウエーハ１２の回
転中心軸線）と回転軸７６の中心軸線（従って、回転軸
７６に固定された研削手段８２の研削具８８の回転中心
軸線）とは相互に幾分変位せしめられていて研削具８８
の砥石片９０がチャック板４４の回転中心を通過するよ
うに構成されているのが好都合である。研削手段８２の
研削具８８の作用によって半導体ウエーハ１２の裏面が
所要深さに渡って研削されると、滑動ブロック６０が上
昇せしめられて研削手段８２が半導体ウエーハ１２の裏
面から離隔せしめられ、回転軸７６の回転駆動が停止さ
れ、そしてまたチャック板４４の回転駆動が停止され
る。

【００２３】図１及び図２と共に図６及び図７を参照し
て説明すると、研磨機として構成されている加工機４に
おいては、回転軸７２の下端に固定された装着部材８０
に、研削手段８２に代えて研磨手段９２が固定される。
図示の実施形態における研磨手段９２は円板形状である
支持部材９４を含んでいる。支持部材９４の上面には周
方向に間隔をおいて実質上鉛直に延びる４個の盲ねじ孔
９６が形成されている。支持部材９４の下面には研磨具
９８が固定されている。図示の実施形態においては、研
磨具９８は支持部材９４と実質上同径である円板形状で
あり、フェルト中にジルコニア粒或いは二酸化珪素粒の
如き適宜の砥粒を分散せしめて形成されたものであるの
が好都合である。かような研磨具９８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９４の下面
に固定することができる。フェルト中に砥粒を分散せし
めて形成される研磨具９８自体の詳細については、上記
特願２００１−９３３９７の明細書及び図面に詳述され
ているので、かかる記載を本明細書に引用し、本明細書
においてはその詳細な説明を省略する。回転軸７６の下
端に固定された上記装着部材８０に研磨手段９２を着脱
自在に装着する際には、装着部材８０に形成されている
上記貫通孔を通して締結ボルト９１（図２）を支持部材
９４の盲ねじ孔９６に螺合する。

【００２４】加工域２８において、チャック手段２４の
チャック板４４上に保持されている半導体ウエーハ１２
の裏面８（即ち上方に露呈している上面）を研磨する際
には、回転軸７６、従ってこれに固定された研磨手段９
２が回転駆動せしめられ、滑動ブロック６０が下降せし
められ、研削手段９２の研削具９８が半導体ウエーハ１
２の裏面に押圧せしめられる。そして、また、チャック
板４４が実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転
せしめられると共に前後方向に所定範囲に渡って往復動
せしめられる。かくして、研磨手段９２の研磨具９８が
半導体ウエーハ１２の裏面に作用せしめられて、半導体
ウエーハ１２の裏面が研磨される。かかる研磨によっ
て、研削に起因して半導体ウエーハ１２の裏面に生成さ
れた加工歪が除去される。研磨が終了すると、滑動ブロ
ック６０が上昇せしめられて研磨手段９２が半導体ウエ
ーハ１２の裏面から離隔せしめられ、回転軸７６の回転
駆動が停止され、そしてまたチャック板４４の回転駆動
及び往復度が停止される。

【００２５】図示の実施形態においては、研削機として
ではなく研磨機として加工機４を構成する場合には、回
転軸７６に研削手段８２に代えて研磨手段９２を着脱自
在に装着することに加えて、チャック手段２４が選択的
に位置付けられる搬入・搬出域２６に関連せしめてチャ
ック板洗浄手段１００が着脱自在に装備され、そしてま
たチャック板２４が選択的に位置せしめられる加工域２
８に関連せしめて防塵カバー１０２が着脱自在に装備さ
れる（必要に応じて、研削機として加工機２を構成する
場合にも、チャック板洗浄手段１００を、そしてまた防
塵カバー１０２を装備することもできる）。

【００２６】図１と共に図８を参照して説明すると、図
示のチャック板洗浄手段１００は一対の支持柱１０４を
含んでいる。かかる一対の支持柱１０４は、適宜の連結
手段（図示していない）によってハウジング６の主部８
の両側縁部上面に連結され、実質上鉛直に上方に延び
る。一対の支持柱１０４間には実質上水平に延びる案内
ロッド１０６が固定されており、この案内ロッド１０６
には滑動ブロック１０８が装着されている。滑動ブロッ
ク１０８には案内ロッド１０６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１０８は案内ロッド
１０６に沿って滑動自在である。一対の支持柱１０４間
には、更に、案内ロッド１０６の下方を実質上水平に延
びるねじ軸１１０が回転自在に装着されている。このね
じ軸１１０は滑動ブロック１０８に形成されている貫通
ねじ孔に螺合せしめられている。支持柱１０４の一方に
は電動モータ１１２が装着されており、かかるモータ１
１２の出力軸がねじ軸１１０に連結されている。モータ
１１２が正転せしめられ、ねじ軸１１０が所定方向に回
転せしめられると、滑動ブロック１０８が矢印１１４で
示す方向に移動せしめられ、モータ１１２が逆転せしめ
られ、ねじ軸１１０が逆方向に回転せしめられると、滑
動ブロック１０８が矢印１１６で示す方向に移動せしめ
られる。滑動ブロック１０８の前面にはケース１１８及
び１２０が装着されている。滑動ブロック１０８の前面
には実質上鉛直に延びる案内レール１２２及び１２４が
形成されており、ケース１１８及び１２０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１１８及び１２０の被案内溝を案内レール１２２及
び１２４に係合せしめることによって、滑動ブロック１
０８の前面にケース１１８及び１２０が昇降自在に装着
されている。滑動ブロック１０８とケース１１８及び１
２０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１１８及び１２０が昇降動
せしめられる。ケース１１８内には電動モータ（図示し
ていない）が装着されており、その出力軸１２６はケー
ス１１８を越えて下方に延出せしめられている。出力軸
１２６は実質上鉛直に延び、その下端にはブラシ部材１
２８が固定されている。ブラシ部材１２８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
の繊維とから構成されている。ケース１２０内も電動モ
ータ（図示していない）が装着されており、その出力軸
１３０はケース１２０を越えて下方に延出せしめられて
いる。出力軸１３０も実質上鉛直に延び、その下端には
円板形状のオイルストーン１３２が固定されている。

【００２７】搬入・搬出域１８に位置せしめられている
チャック手段２４上から半導体ウエーハ１２が搬出され
る際には、ケース１１８及び１２０は被作用位置に上昇
せしめられ、滑動ブロック１０８はハウジング６の主部
８の片側に退避せしめられている。一方、研磨処理を受
けた半導体ウエーハ１２がチャック手段２４のチャック
板４４上から半導体ウエーハ１２が搬出された後に、必
要に応じてチャック板４４を洗浄する際には、滑動ブロ
ック１０８がハウジング６の主部８の幅方向中央部に移
動せしめられて、チャック板４４に対向して位置せしめ
られる。そして、ブラシ部材１２８及びオイルストーン
１３２が回転駆動せしめられ、ケース１１８及び１２０
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１２８及びオイルストーン１３２がチャ
ック板４４の表面に作用せしめられる。この際には、滑
動ブロック１０８は矢印１１４及び１１６で示す方向に
所定範囲に渡って往復動せしめられる。チャック手段２
４のチャック板４４も回転駆動せしめられると共に、矢
印４６及び４８（図２）で示す方向に所定範囲に渡って
往復動せしめられる。かくして、ブラシ部材１２８が多
孔性材料から形成されているチャック板４４に作用して
そこから研磨屑を掃出し、オイルストーン１３２がチャ
ック板４４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４４の表面を平坦化する。

【００２８】図１と共に図９を参照して説明すると、図
示の実施形態においては、研磨機として構成された加工
機４においては、加工域２８に位置せしめられているチ
ャック手段２４と共に、チャック手段２４に保持されて
いる半導体ウエーハ１２の裏面に押圧せしめられる研磨
手段９２を囲繞する防塵カバー１０２が着脱自在に装着
されている。かかる防塵１０２は上壁１３４、前壁１３
６並びに両側壁１３８を有する。かかる防塵カバー１０
２は、その後端縁を上記没入部４０の後端面及び直立壁
１０の前面に密接せしめて所定位置に着脱自在に装着さ
れる。防塵カバー１０２の両側壁１３８は上下方向中間
に下方を向いた片面１４０を有し、両側壁１３８の下半
部は上記没入部４０の両側面に密接せしめられ、片面１
４０はハウジング６の主部８の両側縁部の上面に密接せ
しめられる。防塵カバー１０２の前壁１３６には、チャ
ック手段２４の通過を許容するための比較的大きな矩形
開口１４２が形成されている。防塵カバー１０２の上壁
１３４には、回転軸７６の下端に装着された装着部材８
０及びこの装着部材８０に装着された研磨手段９２の通
過を許容するための円形開口１４４が形成されている。
防塵カバー１０２の上壁１３４の一部は開閉自在な扉１
４６によって規定されている。この扉１４６の片側縁は
片側壁１３８の上端縁に旋回自在に連結されている。扉
１４６の自由縁には上記円形開口１４４の半分を規定す
る半円形状の切欠が形成されている。扉１４６は通常は
図９に実線で示す閉位置に位置せしめられているが、研
磨手段９２の修理或いは交換等の際には図９に二点鎖線
で示す開位置に旋回動せしめることができる。防塵カバ
ー１０２の上壁１３４には上記円形開口１４４の周縁か
ら上方に延びる円筒部材１４８が付設されている。この
円筒部材１４８は半円筒形状の２個の部材から規定され
ており、その一方は上壁１３４の主部に固定され、その
他方は扉１４６に固定されていて扉１４６と共に開閉動
せしめられる。防塵カバー１０２の上壁１３４には、更
に、防塵カバー１０２内を排気するための排気ダクト１
５０が付設されている。研磨手段９２によって半導体ウ
エーハ１２の裏面を研磨する際には、排気ダクト１５０
に付設されている排気ファン（図示していない）が作動
せしめられ、防塵カバー１０２で囲繞されている加工域
２８が排気ダクト１５０を通して排気される。

【００２９】研削機として構成されている加工機２を研
磨機に変更するためには、回転軸７６に固定されている
装着部材８０から研削手段８２を離脱し、そして装着部
材８０に研磨手段９２を装着する。図示の実施形態にお
いては、更に、ハウジング６の主部８上の所要位置にチ
ャック板洗浄手段１００を装着し、そしてまた防塵カバ
ー１０２を装着する。研磨機として構成されている加工
機４を研削機に変更するためには、必要に応じて、ハウ
ジング６の主部８上からチャック板洗浄手段１００を離
脱し、そしてまた防塵カバー１０２を離脱する。次い
で、回転軸７６に固定されている装着部材８０から研磨
手段９２を離脱し、そして装着部材８０に研削手段８２
を装着する。研削機又は研磨機として構成する場合に、
必要に応じて、更に、図示していない所要構成要素を付
加することもできる。例えば、研削機として構成する場
合、研削されている半導体ウエーハ１２の裏面及び研削
手段８２の研削具８８に純水でよい冷却液を供給するた
めの冷却液供給手段を付設することができる。また、研
磨機として構成する場合、搬入・搬出手段２２の吸着具
５５の下面を洗浄するための洗浄手段を付設することが
できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の半導体ウエーハのための加工機
においては、１台の加工機を必要に応じて研削機として
構成し或いは研磨機として構成することができる。ま
た、本発明の半導体ウエーハのための加工システムにお
いては、複数台の加工機を研削機と研磨機とに選択的に
構成し、かくして研削及び研磨すべき半導体ウエーハに
応じて研削機と研磨機との台数比を適切な値に調整する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された半導体ウエーハのた
めの加工システムの好適実施形態を図示する斜面図。

【図２】図１の加工システムにおける、研削機として構
成された加工機を示す斜面図。

【図３】裏面を研削・研磨すべき半導体ウエーハが、フ
レームに装着された状態を示す斜面図。

【図４】裏面を研削・研磨すべき半導体ウエーハが、支
持基板上に装着された状態を示す斜面図。

【図５】加工機を研削機として構成する際に使用される
研削手段を示す斜面図。

【図６】加工機を研磨機として構成する際に使用される
研磨手段を示す斜面図。

【図７】図６の研磨手段を表裏を逆転した状態で示す斜
面図。

【図８】加工機を研磨機として構成する際に使用される
チャック板洗浄手段を示す斜面図。

【図９】加工機を研磨機として構成する際に使用される
防塵カバーを示す斜面図。

【符号の説明】

２：研削機として構成されている加工機 ４：研磨機として構成されている加工機 ６：ハウジング １２：半導体ウエーハ １６：カセット受け手段 １８：搬送手段 ２０：仮受け・洗浄手段 ２２：搬入・搬出手段 ２４：チャック手段 ２６：搬入・搬出域 ２８：加工域 ４４：チャック板 ５２：加工手段 ６０：滑動ブロック ６４：ねじ軸（移動手段） ７０：モータ（移動手段） ７４：ケース ７６：回転軸 ８０：装着部材 ８２：研削手段 ８４：支持部材 ８８：研削具 ９２：研磨手段 ９４：支持部材 ９８：研磨具 １００：チャック板洗浄手段 １０２：防塵カバー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエーハを保持するためのチャッ
   ク手段と、該チャック手段上に保持された半導体ウエー
   ハの片面を加工するための加工手段とを具備し、該加工
   手段は軸線方向に移動自在に且つ回転自在に装着された
   回転軸、該回転軸を回転せしめるための回転駆動源、該
   回転軸を軸線方向に移動せしめるための移動手段を含
   む、半導体ウエーハのための加工機において、 該回転軸には研削手段と研磨手段とを選択的に装着する
   ことができ、該回転軸に研削手段を装着した時には、該
   チャック手段上に保持された半導体ウエーハの片面を該
   研削手段によって研削することができ、該回転軸に該研
   磨手段を装着した時には、該チャック手段上に保持され
   た半導体ウエーハの片面を該研磨手段によって研磨する
   ことができる、ことを特徴とする加工機。
2. 【請求項２】 該回転軸の先端には装着部材が固定され
   ており、 該研削手段は支持部材と該支持部材に固定された研削具
   とから構成されており、該研削具は砥粒を結合剤によっ
   て結合することによって形成されており、該支持部材を
   該装着部材に着脱自在に連結することによって該研削手
   段が該回転軸に装着され、 該研磨手段は支持部材と該支持部材に固定された研磨具
   とから構成されており、該研磨具はフェルト中に砥粒を
   分散せしめることによって形成されており、該支持部材
   を該装着部材に着脱自在に装着することによって該研磨
   手段が該回転軸に装着される、請求項１記載の加工機。
3. 【請求項３】 該チャック手段は搬入・搬出位置と加工
   位置との間を実質上水平に移動自在であり且つ実質上水
   平に延在するチャック面を有するチャック板から構成さ
   れており、該回転軸は実質上鉛直に延在せしめられてお
   り、該回転軸の下端に該研削手段と該研磨手段とが選択
   的に装着され、該チャック板が該搬入・搬出位置に位置
   せしめられている間に該チャック面上から片面が加工さ
   れた半導体ウエーハが搬出され、該チャック面上に片面
   を加工すべき半導体ウエーハが搬入され、該チャック板
   が該加工位置に位置せしめられている間に半導体ウエー
   ハの片面が該加工手段によって加工される、請求項１又
   は２記載の加工機。
4. 【請求項４】 複数台の半導体ウエーハのための加工機
   を備え、該加工機の各々は半導体ウエーハを保持するた
   めのチャック手段と、該チャック手段上に保持された半
   導体ウエーハの片面を加工するための加工手段とを具備
   し、該加工手段は軸線方向に移動自在に且つ回転自在に
   装着された回転軸、該回転軸を回転せしめるための回転
   駆動源、該回転軸を軸線方向に移動せしめるための移動
   手段を含む、半導体ウエーハのための加工システムにし
   て、 該加工機の各々の該回転軸には研削手段と研磨手段とを
   選択的に装着することができ、該回転軸に研削手段を装
   着した時には、該チャック手段上に保持された半導体ウ
   エーハの片面を該研削手段によって研削することがで
   き、該回転軸に該研磨手段を装着した時には、該チャッ
   ク手段上に保持された半導体ウエーハの片面を該研磨手
   段によって研磨することができる、ことを特徴とする加
   工システム。
5. 【請求項５】 該回転軸の先端には装着部材が固定され
   ており、 該研削手段は支持部材と該支持部材に固定された研削具
   とから構成されており、該研削具は砥粒を結合剤によっ
   て結合することによって形成されており、該支持部材を
   該装着部材に着脱自在に連結することによって該研削手
   段が該回転軸に装着され、 該研磨手段は支持部材と該支持部材に固定された研磨具
   とから構成されており、該研磨具はフェルト中に砥粒を
   分散せしめることによって形成されており、該支持部材
   を該装着部材に着脱自在に装着することによって該研磨
   手段が該回転軸に装着される、請求項４記載の加工シス
   テム。
6. 【請求項６】 該チャック手段は搬入・搬出位置と加工
   位置との間を実質上水平に移動自在であり且つ実質上水
   平に延在するチャック面を有するチャック板から構成さ
   れており、該回転軸は実質上鉛直に延在せしめられてお
   り、該回転軸の下端に該研削手段と該研磨手段とが選択
   的に装着され、該チャック板が該搬入・搬出位置に位置
   せしめられている間に該チャック面上から片面が加工さ
   れた半導体ウエーハが搬出され、該チャック面上に片面
   を加工すべき半導体ウエーハが搬入され、該チャック板
   が該加工位置に位置せしめられている間に半導体ウエー
   ハの片面が該加工手段によって加工される、請求項４又
   は５記載の加工システム。