JP2005246491A

JP2005246491A - 研削装置及びウェーハの研削方法

Info

Publication number: JP2005246491A
Application number: JP2004055980A
Authority: JP
Inventors: Kichizo Sato; 吉三佐藤; Osamu Miura; 修三浦
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-03-01
Publication date: 2005-09-15
Also published as: CN1664993A; CN100397584C

Abstract

【課題】厚み計測用の検出端子を被加工物に接触させて当該被研削物の厚みを計測しながら研削を行う場合において、研削砥石から脱落した砥粒によってウェーハ及び厚み計測用の検出端子が傷付くのを防止する。
【解決手段】研削砥石３３を用いてチャックテーブル２に保持されたウェーハＷを研削すると共に、ウェーハＷの研削面に検出端子５０を接触させてウェーハＷの厚みを計測する場合において、検出端子５０とウェーハＷとの接触部５０ａに洗浄水５３を供給し、研削砥石３３から脱落した砥粒３３ａを当該接触部５０ａから除去する。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の板状物の面を研削する研削装置及び研削方法に関し、特に、被研削物の厚みを計測する機能を有する研削装置及びその装置を用いた研削方法に関するものである。

種々の板状物は、面の平滑化を図ると共に、所望の厚みとするために、研削砥石を用いて研削される。例えば半導体ウェーハは、回路が形成されていない裏面を研削することにより、所望の厚みに形成される。

半導体ウェーハの裏面を研削する際には、図５に示すように、チャックテーブル８０において裏面Ｗ１が露出した状態で半導体ウェーハＷを保持する。そして、チャックテーブル８０の回転に伴い半導体ウェーハＷが回転すると共に、研削砥石８１を有する研削手段８２が回転しながら下降し、研削砥石８１が半導体ウェーハＷの裏面Ｗ１に接触することにより、当該裏面Ｗ１が研削される。

また、半導体ウェーハＷを所望の厚みに形成するために、研削中は、例えば図示のように検出端子８３を半導体ウェーハＷの裏面Ｗ１に接触させ、チャックテーブル８０の表面８０ａの高さと検出端子８３の先端の高さとの差に基づいてウェーハＷの厚みを求めるようにしている（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−００６０１８号公報

しかしながら、研削砥石は砥粒をボンド剤によって固めた構成となっているため、砥粒が研削砥石の自生発刃作用によって脱落してウェーハ上に落下することがある。そして、その砥粒がウェーハと検出端子との間に入り込むと、検出端子とウェーハとの間に砥粒が挟まった状態でウェーハが回転するため、砥粒がウェーハの面を傷付けるという問題がある。特に、通常は砥石を構成する材料の硬度がウェーハの材料の硬度より高いため、ウェーハに傷がつきやすい。更に、脱落した砥粒によって検出端子にも傷がつき、厚みの計測の精度が低下するという問題もある。

また、ボンド剤が研削砥石から脱落する場合もある。この場合、ボンド剤自体はウェーハよりはるかに硬度が低いものであるから、ボンド剤のみが検出端子とウェーハとの間に挟まったとしてもウェーハを傷付けるおそれは低いが、検出端子とウェーハとの間にボンド剤が挟まると、その分だけ検出端子が上昇するため、ウェーハの厚みの計測に誤差が生じるという問題がある。

そこで本発明が解決しようとする課題は、研削砥石から砥粒等が脱落した場合においても、ウェーハ及び厚み計測用の検出端子を傷付けないようにし、精度良く厚みを計測できるようにすることである。

本発明は、ウェーハを保持して回転可能なチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する研削砥石を含む研削手段と、チャックテーブルに保持されたウェーハの研削面に検出端子が接触してウェーハの厚みを計測する厚み計測手段とを少なくとも備え、更に、検出端子とウェーハとの接触部に洗浄水を供給する洗浄水ノズルが配設される研削装置を提供する。

また本発明は、ウェーハを保持して回転可能なチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する研削砥石を含む研削手段と、チャックテーブルに保持されたウェーハの研削面に検出端子が接触して該ウェーハの厚みを計測する厚み計測手段とを少なくとも備えた研削装置において、検出端子とウェーハとの接触部に洗浄水を供給する洗浄水ノズルが配設され、研削手段によるウェーハの研削中に、検出端子とウェーハとの接触部に洗浄水ノズルから洗浄水を供給するウェーハの研削方法を提供する。

本発明においては、厚み計測手段の検出端子とウェーハとの接触部に洗浄水を供給する洗浄水ノズルが配設されているため、研削中に、ウェーハの厚みの計測をすると共に、当該接触部に洗浄水ノズルから洗浄水を供給することができる。そして、砥粒等の異物が研削砥石から脱落してウェーハ上に落下した場合でも、その異物が洗浄水によって除去される。従って、当該接触部において検出端子とウェーハとの間に異物が挟まれることがないため、ウェーハの研削面を傷付けることがない。更に、検出端子とウェーハとの間に異物が挟まれないことにより、接触端子が常にウェーハの露出面に接触するため、ウェーハの厚みの計測に誤差が生じない。

本発明の一例として、図１に示す研削装置１及びこの研削装置１を用いてウェーハＷを研削する方法について説明する。

研削装置１においては、ウェーハを保持して回転可能なチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持されたウェーハを研削する研削手段３とを備えている。研削手段３は、駆動手段４によって昇降する。

チャックテーブル２は、移動基台２０によって回転可能に支持されており、移動基台２０がジャバラ２１の伸縮を伴って水平方向に移動するのに伴い、チャックテーブル２も同方向に移動する構成となっている。

研削手段３には、垂直方向の軸心を有するスピンドル３０と、スピンドル３０の下端に形成されたマウンタ３１と、マウンタ３１に固定された研削ホイール３２とを備えており、研削ホイール３２の下面には研削砥石３３が固着されている。研削砥石３３は、砥粒をレジンボンド等のボンド剤で固めて構成されるもので、砥粒としては、ダイヤモンド、ＣＢＮ、グリーンカーボランダム、アルミナ等を用いることができる。また、図示していないが、研削ホイール３２の下面には、研削水を流出する流出孔も設けられている。

駆動手段４は、垂直方向に配設されたガイドレール４０及びボールネジ４１と、ボールネジ４１に連結された駆動源４２と、ガイドレール４０に摺動可能に係合した昇降板４３とから構成されており、駆動源４２に駆動されてボールネジ４１が回動するのに伴い昇降板４３がガイドレール４０にガイドされて昇降する構成となっている。

チャックテーブル２の近傍には、ウェーハの厚みを計測する厚み計測手段５が配設されている。図２に示すように、厚み計測手段５は、ウェーハに接触してウェーハの露出面を検出する接触端子５０と、接触端子５０とウェーハとの接触部に洗浄水を供給する洗浄水ノズル５１と、接触端子５０の高さに基づいてウェーハの厚みを計測する計測部５２とを備えている。洗浄水ノズル５１には、バルブ６を介して水源７が接続されている。

図３に示すように、ウェーハＷの研削時は、チャックテーブル２においてウェーハＷが保持される。そして、チャックテーブル２が回転すると共に、研削ホイール３２の回転に伴い回転する研削砥石がウェーハＷに接触して研削が行われる。このとき、ウェーハＷの研削砥石が接触しない部分には厚み計測手段５の接触端子５０が接触してウェーハＷの露出面を検出し、これによって研削中のウェーハＷの厚みを計測している。また、接触端子５０とウェーハＷとが接触する部位には洗浄水ノズル５１から洗浄水５３が噴出されている。

ウェーハＷの研削中には、研削砥石３３（図１参照）の自生発刃作用により研削砥石３３を構成する砥粒が研削砥石３３から脱落することがある。そして、ウェーハＷの回転により、その脱落した砥粒が検出端子５０とウェーハＷとの接触部に位置付けられることもある。

しかし、図４に示すように、当該接触部５０ａには洗浄水ノズル５１から洗浄水が噴出されているため、砥粒３３ａが接触部５０ａに位置付けられたその時に、噴出された洗浄水５３によって砥粒３３ａが直ちにその位置から除去される。従って、接触端子５０とウェーハＷとの間に砥粒３３ａが挟まれることがないため、砥粒３３ａによってウェーハが傷付けられることがない。特に、砥粒３３ａの材料の硬度がウェーハＷの材料の硬度よりも高い場合、例えば砥粒３３ａがダイヤモンドからなる場合には、検出端子５０とウェーハＷとの間に挟まれると、ウェーハＷが回転することにより特にウェーハＷの研削面を傷付けやすいが、砥粒３３ａが洗浄水によって除去されるため、ウェーハＷが傷付くのを防止する点でより効果的である。

また、検出端子５０とウェーハＷとの間に砥粒が挟まれないことにより、接触端子５０が常にウェーハＷの露出面に接触するため、ウェーハＷの厚みの計測に誤差が生じず、ウェーハを所望の厚みに形成することができる。

なお、砥粒３３ａは、ボンド剤と共に脱落することもある。また、ボンド剤のみが脱落することもある。いずれの場合も同様に、これらの異物を接触部５０ａから除去することができるため、ウェーハを傷付けることがなく、厚みの計測にも誤差が生じない。また、研削により生じた研削屑等の異物についても同様に除去することができる。

本発明は、ウェーハの研削時に砥粒等が研削砥石から脱落してもそれらによってウェーハを傷付けるのを防止することができ、厚みの計測にも影響を与えないため、高品質のウェーハの製造に特に利用することができる。

研削装置の一例を示す斜視図である。厚み計測手段の一例を示す斜視図である。ウェーハの厚みを計測しながら研削を行う様子を示す平面図である。ウェーハの研削中に洗浄水を噴出する様子を示す説明図である。従来の研削方法を示す説明図である。

符号の説明

１：研削装置
２：チャックテーブル
２０：移動貴台２１：ジャバラ
３：研削手段
３０：スピンドル３１：マウンタ３２：研削ホイール
３３：研削砥石
３３ａ：砥粒
４：駆動手段
４０：ガイドレール４１：ボールネジ４２：駆動源４３：昇降板
５：厚み計測手段
５０：接触端子５１：洗浄水ノズル５２：計測部５３：洗浄水
６：バルブ
７：水源

Claims

ウェーハを保持して回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する研削砥石を含む研削手段と、該チャックテーブルに保持されたウェーハの研削面に検出端子が接触して該ウェーハの厚みを計測する厚み計測手段とを少なくとも備えた研削装置であって、
該検出端子と該ウェーハとの接触部に洗浄水を供給する洗浄水ノズルが配設される研削装置。
ウェーハを保持して回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する研削砥石を含む研削手段と、該チャックテーブルに保持されたウェーハの研削面に検出端子が接触して該ウェーハの厚みを計測する厚み計測手段とを少なくとも備えた研削装置において、
該検出端子と該ウェーハとの接触部に洗浄水を供給する洗浄水ノズルが配設され、該研削手段による該ウェーハの研削中に、該検出端子と該ウェーハとの接触部に該洗浄水ノズルから洗浄水を供給するウェーハの研削方法。