JP2004356480A - Grinding equipment - Google Patents
Grinding equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004356480A JP2004356480A JP2003154097A JP2003154097A JP2004356480A JP 2004356480 A JP2004356480 A JP 2004356480A JP 2003154097 A JP2003154097 A JP 2003154097A JP 2003154097 A JP2003154097 A JP 2003154097A JP 2004356480 A JP2004356480 A JP 2004356480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- chuck table
- workpiece
- driving
- grindstone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000227 grinding Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 152
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims description 14
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 abstract 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 49
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 43
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 11
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
【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。
【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削して所定の厚さに形成している。半導体ウエーハの裏面の研削は、通常、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固着して形成した研削砥石を、高速回転せしめながら半導体ウエーハの裏面に押圧せしめることによって遂行されている。このような研削方式によって半導体ウエーハの裏面を研削すると、半導体ウエーハの裏面に所謂加工歪が生成され、これによって個々に分割された半導体チップの抗折強度が相当低減される。この研削された半導体ウエーハの裏面に生成される加工歪を除去する対策として、研削された半導体ウエーハの裏面を硝酸および弗化水素酸を含むエンチング液を使用して化学的エッチングするウエットエッチング法やエッチングガスを用いるドライエッチング法が使用されている。
【0003】
しかしながら、上述したウエットエッチング法、ドライエッチング法およびポリッシング法は、生産性が悪いとともに、廃液が環境汚染の原因となる。このような問題を解決するため、研削された半導体ウエーハの裏面を研磨して歪みを取り除く研磨工具とて、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たものが提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
【0004】
【特許文献1】
特開平2002−283243号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記公報に開示された研磨工具は、研磨砥石が柔軟なフェルトで構成されているため、研磨砥石によって半導体ウエーハの被研磨面を均一に押圧すると、半導体ウエーハの中心領域が多く研磨され、被研磨面が球面状の凹曲面に研磨されるという問題がある。また、半導体ウエーハの中心領域が多く研磨されることから中心部に熱が溜まり、この熱によって半導体ウエーハの表面(回路が形成されている側の面)に貼着された保護テープの中心部が溶損するという問題もある。
【0006】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、柔軟部材に砥粒が混入した研磨砥石によって被加工物を研磨しても均一な厚さに研磨加工することができる研磨装置を提供することにある。
【0007】
【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、被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと該チャックテーブルを回転駆動する駆動手段を備えたチャックテーブル機構と、該チャックテーブルの該保持面上に保持されてた被加工物を研磨するための柔軟部材に砥粒が混入さてた研磨砥石と該研磨砥石を回転駆動する駆動手段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保持面に対して垂直な方向に進退せしめる研磨ユニット送り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の保持面は、球面状の凹曲面に形成されている、
ことを特徴とする研磨装置が提供される。
【0008】
上記球状の凹曲面の曲率半径は、100〜1000mに設定されていることが望ましい。また、上記研磨砥石は、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。
【0009】
また、上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する保持面を備えたチャックテーブルと該チャックテーブルを回転駆動する駆動手段を備えたチャックテーブル機構と、該チャックテーブルの該保持面上に保持されてた被加工物を研磨するための柔軟部材に砥粒が混入された研磨砥石と該研磨砥石を回転駆動する駆動手段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保持面に対して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する研磨装置において、
該チャックテーブルの回転軸と該研磨砥石の回転軸が所定の交差角をもって構成されている、
ことを特徴とする研磨装置が提供される。
【0010】
上記チャックテーブルの回転軸と該研磨砥石の回転軸との交差角は、0.0001〜0.002ラジアンに設定されていることが望ましい。また、研磨砥石は、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。
【0011】
【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。
【0012】
図1には本発明によって構成された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、221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。
【0013】
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。
【0014】
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手段としてのサーボモータ323とを具備している。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、その下端には円板形状の工具装着部材324が設けられている。なお、工具装着部材324には、周方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔(図示していない)が形成されている。この工具装着部材324の下面に研磨工具325が装着される。研磨工具325は、図2および図3に図示する如く、円板形状の支持部材326と円板形状の研磨砥石327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、研磨砥石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326の円形支持面に接合されている。研磨砥石327は、フエルト等の柔軟部材に砥粒を分散させ適宜のボンド剤で固定したもので、図示の実施形態において柔軟部材としてフエルトを使用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砥石327自体の構成については、上記特開平2002−283243号公報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工具装着部材324の下面に研磨工具325を位置付け、工具装着部材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、工具装着部材324に研磨工具325が装着される。
【0015】
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保持面に対して垂直な方向)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が配設されており、このパルスモータ44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。
【0016】
図1および図4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作業部211が形成されており、この作業部211にはチャックテーブル機構5が配設されている。チャックテーブル機構5は、支持基台51と該支持基台51に回転自在に配設された円板形状のチャックテーブル52とを含んでいる。支持基台51は、上記作業部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、23上に摺動自在に載置されており、後述するチャックテーブル移動機構56によって図1に示す被加工物搬入・搬出域24(図4において実線で示す位置)と上記スピンドルユニット32を構成する研磨工具325の研磨砥石327の研磨面(下面)と対向する研磨域25(図4において2点鎖線で示す位置)との間で移動せしめられる。上記チャックテーブル52は、上記支持基台51に回転可能に支持されている。このチャックテーブル52は、その下端に装着された回転軸(図示せず)に連結された回転駆動手段としてのサーボモータ53によって回転せしめられる。なお、図示のチャックテーブル機構5はチャックテーブル52を挿通する穴を有し上記支持基台51等を覆うカバー部材54(図1参照)を備えており、このカバー部材54は支持基台51とともに移動可能に構成されている。
【0017】
ここで、チャックテーブル52について、図5を参照して説明する。
図示の実施形態におけるチャックテーブル52は、テーブル本体521と、該テーブル本体521の上面に装着される吸着チャック522とからなっている。この吸着チャック522の外周にはファインなセラミックスによって形成された環状の枠体523が嵌合されており、該枠体523が複数の取付けボルト524によってテーブル本体521上に取り付けられる。上記テーブル本体521には上面に開口する吸引溝521aおよび該吸引溝521aに連通する吸引通路521bが設けられており、吸引通路521bが図示しない吸引手段に連通されている。吸着チャック522は多孔質セラミッックスの如き適宜の多孔質材料から構成されており、その上面である被加工物を保持する保持面522aは球面状の凹曲面に形成されている。保持面522aを形成する球面状の凹曲面の曲率半径(R)は、100〜1000mに設定されている。この曲率半径を500mに設定すると、吸着チャック522の直径が200mmの場合には吸着チャック522の中心部と外周部のとの間に20μm程度のギャップ(G)が形成される。なお、多孔質セラミッックスからなる吸着チャック522は、アルミナによって構成してもよいが、熱伝導率の良好な炭化珪素で構成することにより研磨時に半導体ウエーハを効果的に冷却することができる。
【0018】
図4を参照して説明を続けると、図示の実施形態における研磨装置は、上記チャックテーブル機構5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56を具備している。チャックテーブル移動機構56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561と、該雄ねじロッド561を回転駆動するサーボモータ562を具備している。雄ねじロッド561は、上記支持基台51に設けられたネジ穴511と螺合して、その先端部が一対の案内レール23、23を連結して取り付けられた軸受部材563によって回転自在に支持されている。サーボモータ562は、その駆動軸が雄ねじロッド561の基端と伝動連結されている。従って、サーボモータ562が正転すると支持基台53即ちチャックテーブル機構5が矢印23aで示す方向に移動し、サーボモータ562が逆転すると支持基台53即ちチャックテーブル機構5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5は、図4において実線で示す被加工物搬入・搬出域と2点鎖線で示す研磨域に選択的に位置付けられる。
【0019】
図1に戻って説明を続けると、上記チャックテーブル機構5を構成する支持基台51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、上記一対の案内レール23、23や雄ねじロッド561およびサーボモータ562等を覆っている蛇腹手段61および62が付設されている。蛇腹手段61および62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61の前端は没入部211の前面壁に固定され、後端はチャックテーブル機構5のカバー部材54の前端面に固定されている。蛇腹手段62の前端はチャックテーブル機構5のカバー部材54の後端面に固定され、後端は装置ハウジング2の直立壁22の前面に固定されている。チャックテーブル機構5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61が伸張されて蛇腹手段62が収縮され、チャックテーブル機構5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61が収縮されて蛇腹手段62が伸張せしめられる。
【0020】
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は第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5のチャックテーブル52上に搬送する。被加工物搬出手段17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52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。また、図示の実施形態における研磨装置は、装置ハウジング2の主部21における中央部に上記チャックテーブル52を洗浄する洗浄水噴射ノズル18を備えている。この洗浄水噴射ノズル18は、チャックテーブル機構5が被加工物搬入・搬出域24に位置付けられた状態において、チャックテーブル52上に保持された研磨加工後の被加工物に向けて洗浄水を噴出する。
【0021】
上記第1のカセット11に収容される被加工物は、保護テープが表面側(回路が形成されている側の面)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。
【0022】
図示の実施形態における研磨装置は以上のように構成されており、以下その作動について主に図1を参照して説明する。
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5のチャックテーブル52の吸着チャック522上に載置される。チャックテーブル52の吸着チャック522上に載置された被加工物としての半導体ウエーハは、図示しない吸引手段によって吸着チャック522上に吸引保持される。
【0023】
チャックテーブル52の吸着チャック522上に半導体ウエーハを吸引保持したならば、チャックテーブル移動機構56(図4参照)を作動してチャックテーブル機構5を矢印23aで示す方向に移動し研磨域25に位置付ける。チャックテーブル機構5が研磨域25に位置付けると、図6の(a)、(b)に示すようにチャックテーブル52に保持された半導体ウエーハWの中心(P)が研磨砥石327の外周縁を僅かに越えた位置に位置付けられる。次に、チャックテーブル52を例えば100〜300rpm程度で回転し、上記サーボモータ323を駆動して研磨工具325を4000〜7000rpmで回転するとともに、上記研磨ユニット送り機構4のパルスモータ44を正転駆動して研磨ユニット3を図6(b)において2点鎖線で示す待機位置から下降即ち前進せしめる。そして、図6(b)において実線で示すように研磨工具325を構成する研磨砥石327の研磨面(下面)をチャックテーブル52上の半導体ウエーハWの裏面(被研磨面)に所定の荷重(研磨荷重)で押圧することにより、半導体ウエーハWの被研磨面が研磨される。このようにして所定時間研磨することにより、研磨砥石327の作用によって半導体ウエーハWの裏面が所定量乾式研磨され、残留加工歪が除去される。
【0024】
上述した研磨工程においては、研磨工具325の研磨砥石327が柔軟なフェルトで構成されているため、研磨砥石327を被加工物である半導体ウエーハWの裏面(被研磨面)を均一に押圧すると、半導体ウエーハWの中心領域が多く研磨され、被研磨面が球状の凹曲面に研磨される傾向がある。しかるに、本発明においては、被加工物である半導体ウエーハWを保持するチャックテーブル52の吸着チャック522の保持面522aが球面状の凹曲面に形成されているので、吸着チャック522の保持面522aに吸引保持された半導体ウエーハWの被研磨面も球面状の凹曲面となる。従って、柔軟なフェルトで構成されている研磨砥石327で研磨しても、半導体ウエーハWの被研磨面における中心領域に対する押圧力が外周領域に対する押圧力より低くなるため、半導体ウエーハWの被研磨面における中心領域に対する研磨作用と外周領域に対する研磨作用が同等となり、半導体ウエーハWは均一の厚さに研磨加工される。このように半導体ウエーハWが均一な厚さに研磨加工されることから、中心部分に熱が溜まることがなく、保護テープの中心部分が溶損するという問題も解決される。また、図示の実施形態においては、既存の研磨装置のチャックテーブルを保持面522aが球面状の凹曲面に形成したチャックテーブル52と交換するだけで本発明の研磨装置を構成することができる。
【0025】
上述したように研磨工程が終了したら、チャックテーブル52を矢印23bで示す方向に移動し、被加工物搬入・搬出域24に位置付ける。チャックテーブル52が被加工物搬入・搬出域24に位置付けられたならば、洗浄水噴射ノズル18から洗浄水を噴出してチャックテーブル52に保持されている研磨加工された半導体ウエーハの被研磨面を洗浄する。そして、チャックテーブル52に保持されている半導体ウエーハの吸引保持が解除される。次に、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により洗浄手段14に搬送される。洗浄手段14に搬送された半導体ウエーハは、ここで洗浄されるとともにスピン乾燥される。洗浄手段14で洗浄および乾燥された半導体ウエーハは、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。
【0026】
次に、本発明による研磨装置の他の実施形態について、図7および図8を参照して説明する。図7は研磨域におけるチャックテーブル52と研磨工具325の関係を示す平面図、図8はその側面図である。なお、図7および図8に示す実施形態においては、上記図1乃至図6に示す実施形態における同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
図7および図8に示す実施形態におけ研磨装置は、チャックテーブル52を構成する吸着チャック522の保持面522aは平面に形成されており、研磨工具325は上述した実施形態と同様に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。この実施形態においては、図8に示すようにチャックテーブル52の回転軸520と研磨工具325の回転軸即ち回転スピンドル322が所定の交差角(θ)をもって構成されている、この交差角(θ)は、0.0001〜0.002ラジアンに設定されている。なお、交差角(θ)を0.0006ラジアンに設定すると、吸着チャック522の直径が200mmの場合には研磨砥石327の研磨面(下面)と吸着チャック522の保持面522aの中央部との間隔が、研磨砥石327の研磨面(下面)と吸着チャック522の保持面522aの外周部との間隔より60μm程度大きくなる。このように構成することにより、柔軟なフェルトで構成されている研磨砥石327で研磨しても、吸着チャック522の保持面522aに保持された被加工物の被研磨面における中心領域に対する押圧力が外周領域に対する押圧力より低くなるため、被加工物の被研磨面における中心部に対する研磨作用と外周部に対する研磨作用が同等となり、被加工物は均一の厚さに研磨加工される。
【0027】
【発明の効果】
本発明による研磨装置は以上のように構成され、チャックテーブルの保持面が球面状の凹曲面に形成されているので、チャックテーブルの保持面に保持された不加工物も球面状の凹曲面となる。従って、軟部材に砥粒が混入された研磨砥石で研磨しても、被加工物の被研磨面における中心領域に対する押圧力が外周領域に対する押圧力より低くなるため、半導体ウエーハWの被研磨面における中心領域に対する研磨作用と外周領域に対する研磨作用が同等となる。この結果、被加工物を均一な厚さに研磨することができる。本発明によれば既存の研磨装置のチャックテーブルを保持面が球面状の凹曲面に形成したチャックテーブルと交換するだけで本発明の研磨装置を構成することができる。
【0028】
また、本発明による研磨装置はチャックテーブルの保持面が平面でもチャックテーブルの回転軸と研磨砥石の回転軸が所定の交差角をもって構成されているので、研磨砥石の研磨面とチャックテーブルの保持面の中央部との間隔が、研磨砥石の研磨面とチャックテーブルの保持面の外周部との間隔より大きくなる。従って、軟部材に砥粒が混入された研磨砥石で研磨しても、被加工物の被研磨面における中心領域に対する押圧力が外周領域に対する押圧力より低くなるため、半導体ウエーハWの被研磨面における中心領域に対する研磨作用と外周領域に対する研磨作用が同等となる。この結果、被加工物を均一な厚さに研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された研磨装置の一実施形態を示す斜視図。
【図2】図1に示す研磨装置に装備される研磨ユニットを構成する研磨工具を示す斜視図。
【図3】図2に示す研磨工具その下面側から見た状態を示す斜視図。
【図4】図1に示す研磨装置に装備されるチャックテーブル機構およびチャックテーブル移動機構を示す斜視図。
【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の拡大断面図。
【図6】図1に示す研磨装置の研磨域におけるチャックテーブルと研磨工具との関係を示す説明図。
【図7】本発明による研磨装置の他の実施形態を示すもので、研磨域におけるチャックテーブルと研磨工具の関係を示す平面図。
【図8】図8に示すチャックテーブルと研磨工具の側面図。
【符号の説明】
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
324:工具装着部材
325:研磨工具
326:支持部材
327:研磨砥石
4:研磨ユニット送り機構
44:パルスモータ
5:チャックテーブル機構
51:支持基台
52:チャックテーブル
53:サーボモータ
54:カバー部材
56:チャックテーブル移動機構
61、62:蛇腹手段
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
18:洗浄水噴射ノズル[0001]
TECHNICAL 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]
[Prior art]
In a semiconductor device manufacturing process, a large number of rectangular regions are partitioned by cutting lines called streets arranged in a grid on the surface of a substantially disk-shaped semiconductor wafer, and a semiconductor circuit is formed in each of the rectangular regions. By separating the semiconductor wafer on which a large number of semiconductor circuits are formed along the streets, individual semiconductor chips are formed. In order to reduce the size and weight of the semiconductor chip, the semiconductor wafer is usually ground to a predetermined thickness by cutting the semiconductor wafer along streets to separate individual rectangular regions. Has formed. Grinding of the back surface of a semiconductor wafer is usually performed by pressing a grinding wheel formed by fixing diamond abrasive grains with an appropriate bond such as a resin bond against the back surface of the semiconductor wafer while rotating at a high speed. When the back surface of the semiconductor wafer is ground by such a grinding method, a so-called processing strain is generated on the back surface of the semiconductor wafer, thereby considerably reducing the bending strength of the individually divided semiconductor chips. As a measure for removing processing strain generated on the back surface of the ground semiconductor wafer, a wet etching method of chemically etching the back surface of the ground semiconductor wafer using an etching solution containing nitric acid and hydrofluoric acid, A dry etching method using an etching gas is used.
[0003]
However, the above-described wet etching method, dry etching method, and polishing method have low productivity, and the waste liquid causes environmental pollution. In order to solve such problems, a polishing tool that uses a felt whetstone in which abrasive grains are dispersed in felt and fixed with an appropriate bonding agent is proposed as a polishing tool that removes distortion by polishing the back surface of the polished semiconductor wafer. Have been. (For example, refer to Patent Document 1.)
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-283243
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in the polishing tool disclosed in the above publication, the polishing wheel is formed of a flexible felt. Therefore, when the surface to be polished of the semiconductor wafer is uniformly pressed by the polishing wheel, the central region of the semiconductor wafer is polished more. Therefore, there is a problem that the surface to be polished is polished to a spherical concave curved surface. Further, since the central region of the semiconductor wafer is polished a lot, heat is accumulated in the central portion, and the heat causes the central portion of the protective tape adhered to the surface of the semiconductor wafer (the surface on which the circuit is formed). There is also a problem of melting.
[0006]
The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is that even if a workpiece is polished by a polishing grindstone in which abrasive grains are mixed into a flexible member, it can be polished to a uniform thickness. An object of the present invention is to provide a polishing apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, a chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a chuck table mechanism including a driving unit for rotating the chuck table, and a chuck table A polishing unit provided with a polishing grindstone in which abrasive grains are mixed in a flexible member for polishing a workpiece held on the holding surface, and a driving unit for rotating and driving the polishing grindstone; and A polishing unit having a polishing unit feed mechanism for reciprocating in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table,
The holding surface of the chuck table is formed as a spherical concave curved surface,
A polishing apparatus is provided.
[0008]
The radius of curvature of the spherical concave surface is desirably set to 100 to 1000 m. Further, the above-mentioned polishing grindstone is made of a felt grindstone in which abrasive grains are dispersed in felt and fixed with an appropriate bonding agent.
[0009]
According to another aspect of the present invention, there is provided a chuck table having a holding surface for holding a workpiece, a chuck table mechanism including a driving unit for rotating the chuck table, and the chuck. A polishing unit including a polishing grindstone in which abrasive grains are mixed in a flexible member for polishing a workpiece held on the holding surface of a table, and a driving unit for rotating and driving the polishing grindstone; and the polishing unit. A polishing unit feed mechanism that moves the chuck table in a direction perpendicular to the holding surface,
The rotation axis of the chuck table and the rotation axis of the grinding wheel are configured with a predetermined intersection angle,
A polishing apparatus is provided.
[0010]
The intersection angle between the rotation axis of the chuck table and the rotation axis of the polishing grindstone is desirably set to 0.0001 to 0.002 radians. The polishing grindstone is made of a felt grindstone in which abrasive grains are dispersed in felt and fixed with an appropriate bonding agent.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a polishing apparatus configured according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0012]
FIG. 1 is a perspective view of a polishing apparatus constituted according to the present invention.
The polishing apparatus comprises an apparatus housing, generally designated by the numeral 2. The device housing 2 has a rectangular
[0013]
The polishing unit 3 includes a moving
[0014]
The
[0015]
Returning to FIG. 1, the polishing apparatus according to the illustrated embodiment moves the polishing unit 3 vertically along the pair of
[0016]
1 and 4, a substantially rectangular working
[0017]
Here, the chuck table 52 will be described with reference to FIG.
The chuck table 52 in the illustrated embodiment includes a table
[0018]
4, the polishing apparatus according to the illustrated embodiment includes a chuck
[0019]
Returning to FIG. 1, the description will be continued. On both sides of the
[0020]
On the first half of the
[0021]
The workpiece accommodated in the
[0022]
The polishing apparatus in the illustrated embodiment is configured as described above, and its operation will be described below mainly with reference to FIG.
The semiconductor wafer as a workpiece before polishing stored in the
[0023]
When the semiconductor wafer is sucked and held on the
[0024]
In the above-described polishing step, since the polishing
[0025]
When the polishing step is completed as described above, the chuck table 52 is moved in the direction indicated by the
[0026]
Next, another embodiment of the polishing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a plan view showing the relationship between the chuck table 52 and the
In the polishing apparatus according to the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, the holding
[0027]
【The invention's effect】
The polishing apparatus according to the present invention is configured as described above, and the holding surface of the chuck table is formed as a spherical concave curved surface, so that the unprocessed object held on the chuck table holding surface also has a spherical concave curved surface. Become. Therefore, even when the soft member is polished with a polishing grindstone in which abrasive grains are mixed, the pressing force on the central region of the polished surface of the workpiece is lower than the pressing force on the outer peripheral region. In the above, the polishing action on the central area and the polishing action on the outer peripheral area are equivalent. As a result, the workpiece can be polished to a uniform thickness. According to the present invention, the polishing apparatus of the present invention can be constituted by simply replacing the chuck table of the existing polishing apparatus with a chuck table having a holding surface formed with a concave spherical surface.
[0028]
Further, in the polishing apparatus according to the present invention, even when the holding surface of the chuck table is flat, the rotation axis of the chuck table and the rotation axis of the grinding wheel are configured with a predetermined intersection angle. Is larger than the distance between the polishing surface of the polishing grindstone and the outer peripheral portion of the holding surface of the chuck table. Therefore, even when the soft member is polished with a polishing grindstone in which abrasive grains are mixed, the pressing force on the central region of the polished surface of the workpiece is lower than the pressing force on the outer peripheral region. In the above, the polishing action on the central area and the polishing action on the outer peripheral area are equivalent. As a result, the workpiece can be polished to a uniform thickness.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a polishing apparatus configured according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a polishing tool constituting a polishing unit provided in the polishing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a perspective view showing a state of the polishing tool shown in FIG. 2 viewed from a lower surface side;
FIG. 4 is a perspective view showing a chuck table mechanism and a chuck table moving mechanism provided in the polishing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a chuck table provided in the polishing apparatus shown in FIG.
FIG. 6 is an explanatory view showing a relationship between a chuck table and a polishing tool in a polishing area of the polishing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a plan view showing another embodiment of the polishing apparatus according to the present invention, showing a relationship between a chuck table and a polishing tool in a polishing area.
FIG. 8 is a side view of the chuck table and the polishing tool shown in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
2: Device housing 3: Polishing unit 31: Moving base 32: Spindle unit 321: Spindle housing 322: Rotating spindle 323: Servo motor 324: Tool mounting member 325: Polishing tool 326: Support member 327: Polishing grindstone 4: Polishing unit Feeding mechanism 44: pulse motor 5: chuck table mechanism 51: support base 52: chuck table 53: servo motor 54: cover member 56: chuck table moving mechanism 61, 62: bellows means 11: first cassette 12: second Cassette 13: Workpiece temporary mounting means 14: Cleaning means 15: Workpiece transfer means 16: Workpiece carry-in means 17: Workpiece carry-out means 18: Washing water injection nozzle
Claims (6)
該チャックテーブルの保持面は、球面状の凹曲面に形成されている、
ことを特徴とする研磨装置。A chuck table having a holding surface for holding the workpiece, a chuck table mechanism having a driving means for rotating and driving the chuck table, and polishing the workpiece held on the holding surface of the chuck table; Polishing unit having a polishing member in which abrasive grains are mixed into a flexible member for driving, a polishing unit having a driving means for rotating the polishing wheel, and moving the polishing unit in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table. A polishing unit having a polishing unit feed mechanism,
The holding surface of the chuck table is formed as a spherical concave curved surface,
A polishing apparatus characterized in that:
該チャックテーブルの回転軸と該研磨砥石の回転軸が所定の交差角をもって構成されている、
ことを特徴とする研磨装置。A chuck table having a holding surface for holding the workpiece, a chuck table mechanism having a driving means for rotating and driving the chuck table, and polishing the workpiece held on the holding surface of the chuck table; Polishing unit including a polishing wheel in which abrasive grains are mixed in a flexible member for driving, a driving unit for rotating and driving the polishing wheel, and moving the polishing unit in a direction perpendicular to the holding surface of the chuck table. A polishing unit having a polishing unit feed mechanism,
The rotation axis of the chuck table and the rotation axis of the grinding wheel are configured with a predetermined intersection angle,
A polishing apparatus characterized in that:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003154097A JP2004356480A (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Grinding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003154097A JP2004356480A (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Grinding equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004356480A true JP2004356480A (en) | 2004-12-16 |
Family
ID=34048851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003154097A Pending JP2004356480A (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Grinding equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004356480A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012222311A (en) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Disco Abrasive Syst Ltd | Polishing method of plate-like object |
-
2003
- 2003-05-30 JP JP2003154097A patent/JP2004356480A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012222311A (en) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Disco Abrasive Syst Ltd | Polishing method of plate-like object |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4758222B2 (en) | Wafer processing method and apparatus | |
JP5916513B2 (en) | Processing method of plate | |
JP5963537B2 (en) | Processing method of silicon wafer | |
TWI823988B (en) | polishing pad | |
JP2009160700A (en) | Polishing device | |
JP6192778B2 (en) | Silicon wafer processing equipment | |
JP2007242902A (en) | Method of processing wafer | |
JP4733943B2 (en) | Polishing pad dressing method | |
JP2003209089A (en) | Cleaning method, cleaning device and dicing device for wafer | |
JP2009113145A (en) | Chuck table mechanism of polishing device | |
JP2014027000A (en) | Grinding device | |
JP2018192412A (en) | Processing device | |
JP4295469B2 (en) | Polishing method | |
JP3117132B2 (en) | Wafer flat surface processing equipment | |
JP4074118B2 (en) | Polishing equipment | |
JP2011031359A (en) | Polishing tool, polishing device, and polishing machining method | |
JP2009255247A (en) | Grinding device and wafer grinding method | |
JP7118558B2 (en) | Workpiece processing method | |
JP2004356480A (en) | Grinding equipment | |
JP2003305643A (en) | Polishing device | |
JP2002307286A (en) | Grinding device | |
JP2011056615A (en) | Dressing method for polishing pad | |
JP2003236752A (en) | Polisher | |
JPH03294160A (en) | Grinding stone and grinding device | |
JP7490311B2 (en) | Polishing apparatus and polishing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060203 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080919 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080924 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090210 |