JP2007083376A - Fixing carrier, method of manufacturing the same, and method of grinding thin plate - Google Patents

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Noriyoshi Hosono
則義 細野
Kiyobumi Tanaka
清文 田中
Satoshi Odajima
智 小田嶋
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing carrier of low cost, capable of restricting thickness irregularities in thin plates in grinding them, a method of manufacturing the same, and a method of grinding thin plates. <P>SOLUTION: This device is provided with a supporting substrate 2 having hardness, and a flexible holding layer 10 that is deformable, stretched along circumferential edge parts of the surface of the supporting substrate 2 to tightly and detachably hold semiconductor wafers to be ground on their back. The supporting substrate 2 and the holding layer 10 are respectively formed to be larger in diameter than the semiconductor wafers, and space 5 is formed between the supporting substrate 2 and the holding layer 10. On the surface of the supporting substrate that is recessed, a plurality of projections 7 to adheringly support the holding layer 10 are formed, and in the supporting substrate 2, supply/discharge holes 6 are formed to communicate with the space 5. The holding layer 10 that is adhered to the supporting substrate 2 and the projections 7 is deformed to have irregularities, and the protruded tip surfaces 11 of them are ground to be flat. The flatness precision is within a range of 3.0μm. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェーハ、石英ガラス、回路基板等からなる薄板を保持した状態でそのグラインド作業に使用される固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法に関するものである。   The present invention relates to a fixed carrier used for a grinding operation in a state where a thin plate made of a semiconductor wafer, quartz glass, a circuit board or the like is held, a manufacturing method thereof, and a thin plate grinding method.

近年、半導体ウェーハの口径は200mmから300mmに拡大してきているが、この300mmタイプの半導体ウェーハは、表面に回路が形成された後、積層構造のパッケージング要求や構造の微細化要求等に鑑み、裏面が薄くバックグラインドされることがある(特許文献1参照)。   In recent years, the diameter of a semiconductor wafer has been increased from 200 mm to 300 mm. After a circuit is formed on the surface of this 300 mm type semiconductor wafer, in view of packaging requirements for laminated structures, demands for structure miniaturization, etc. The back surface may be thin and back-ground (see Patent Document 1).

半導体ウェーハWを薄くバックグラインドする場合には図9に示すように、先ず、半導体ウェーハWの表面にバックグラインド用の保護テープ(BGテープともいう)40を粘着し、真空吸着治具1上に表裏逆にした半導体ウェーハWを保護テープ40を介し隙間なく吸着し、その後、半導体ウェーハWの上面となった裏面に、回転する砥石を研削液を流しつつ接触させれば、半導体ウェーハWを薄くバックグラインドすることができる。
保護テープ40は、半導体ウェーハWよりも縮径の平面円形に形成され、厳しい厚み精度要求に鑑み、厚みに求められている寸法ばらつきが1〜3μmの範囲内、好ましくは1μm程度とされている。
When thinly grinding the semiconductor wafer W, as shown in FIG. 9, first, a backgrinding protective tape (also referred to as BG tape) 40 is adhered to the surface of the semiconductor wafer W, If the semiconductor wafer W turned upside down is adsorbed through the protective tape 40 without any gap, and then the rotating grindstone is brought into contact with the back surface which is the upper surface of the semiconductor wafer W while flowing the grinding liquid, the semiconductor wafer W is thinned. Can be back-grinded.
The protective tape 40 is formed in a flat circular shape with a diameter smaller than that of the semiconductor wafer W, and in consideration of strict thickness accuracy requirements, the dimensional variation required for the thickness is in the range of 1 to 3 μm, preferably about 1 μm. .

係るバックグラインド作業は、半導体ウェーハWに対する厚み精度要求に鑑み、半導体ウェーハWの厚みTを測定・管理しながら行なわれる。具体的には図9に示す半導体ウェーハWの裏面の平面精度値Aと真空吸着治具1の表面の平面精度値Bを接触式変位計によりそれぞれ測定し、T=A−(B−C(保護テープ40の厚み))の計算式により半導体ウェーハWの厚みTを算出し、この算出値に応じて半導体ウェーハWがバックグラインドされる。   The back grinding operation is performed while measuring and managing the thickness T of the semiconductor wafer W in view of the thickness accuracy requirement for the semiconductor wafer W. Specifically, the flat surface accuracy value A of the back surface of the semiconductor wafer W and the flat surface accuracy value B of the front surface of the vacuum suction jig 1 shown in FIG. 9 are respectively measured by a contact displacement meter, and T = A− (BC ( The thickness T of the semiconductor wafer W is calculated by the formula of the thickness of the protective tape 40)), and the semiconductor wafer W is back-ground according to the calculated value.

ところで近年、保護テープ40の代わりとして、補強キャリアとして機能する簡易な構成の固定キャリアを半導体ウェーハWに粘着し、この粘着状態の半導体ウェーハWを薄くバックグラインドする技術が提案されている。この種の固定キャリアは、図示しないが、保護テープ40と同様の大きさで肉厚に形成される支持基材と、この支持基材の周縁部に接着層を介して接着され、バックグラインドされる半導体ウェーハWを保持する変形可能な保持層とを備え、これら支持基材と保持層との間に区画空間が形成されており、支持基材に、保持層を支持する複数の突起が配設されるとともに、この支持基材には、区画空間に連通する給排孔が穿孔されている。   In recent years, instead of the protective tape 40, a technique has been proposed in which a fixed carrier having a simple configuration that functions as a reinforcing carrier is adhered to the semiconductor wafer W, and the adhered semiconductor wafer W is thinly back-ground. Although not shown, this type of fixed carrier is bonded to the supporting base formed in the same size and thickness as the protective tape 40 and the peripheral edge of the supporting base via an adhesive layer and back-ground. And a deformable holding layer for holding the semiconductor wafer W. A partition space is formed between the supporting base and the holding layer, and a plurality of protrusions for supporting the holding layer are arranged on the supporting base. In addition, the support base material is provided with supply / exhaust holes communicating with the compartment space.

このような固定キャリアを使用して半導体ウェーハWを薄くバックグラインドする場合には、先ず、固定キャリアの保持層上に表裏逆にした半導体ウェーハWを密着させ、真空吸着治具1上に固定キャリアを保護テープ40同様に吸着し、その後、半導体ウェーハWの上面となった裏面に、回転する砥石を研削液を流しつつ接触させれば、半導体ウェーハWを薄くバックグラインドすることができる。
特開昭59‐227195号公報
When using such a fixed carrier to thinly grind the semiconductor wafer W, first, the semiconductor wafer W turned upside down is brought into close contact with the holding layer of the fixed carrier, and the fixed carrier is placed on the vacuum suction jig 1. Is then adsorbed in the same manner as the protective tape 40, and then the rotating grindstone is brought into contact with the back surface, which is the upper surface of the semiconductor wafer W, while flowing the grinding liquid, so that the semiconductor wafer W can be thinly back-ground.
JP 59-227195 A

近年提案されている固定キャリアは、以上のように構成され、構成の簡素化やコスト削減等に大いに資することができるものの、単一材料の保護テープ40とは異なり、1mm弱程度の厚みの支持基材、50〜100μm程度の厚みの保持層、及び10μm程度の厚みの接着層という複数の部品が積み重なる構成要素となる関係上、保護テープ40に要求されるようなミクロン単位の厳しい厚み精度を満たすことができない。したがって、支持基材、保持層、及び接着層の厚み公差、寸法ばらつき、あるいは製品間ばらつきが大きい場合には、バックグラインド時の測定に誤差が生じ、結果として半導体ウェーハWの厚みばらつきを招くおそれも考えられる。   The fixed carrier proposed in recent years is configured as described above, and can greatly contribute to simplification of the configuration and cost reduction. However, unlike the single-material protective tape 40, the fixed carrier has a thickness of about 1 mm or less. Strict thickness accuracy in micron units as required for the protective tape 40 due to the fact that a plurality of components such as a base material, a holding layer having a thickness of about 50 to 100 μm, and an adhesive layer having a thickness of about 10 μm are stacked. I can't meet. Therefore, when there are large thickness tolerances, dimensional variations, or product-to-product variations of the support substrate, the holding layer, and the adhesive layer, an error may occur in measurement during back grinding, resulting in variations in the thickness of the semiconductor wafer W. Is also possible.

係る問題は、支持基材を研磨したり、支持基材や保持層の厚みを個々に測定すれば解消することができるが、そうすると、作業の著しい煩雑化・複雑化を招き、コストを削減することができず、固定キャリアを安価に提供することができないという大きな問題が新たに生じることとなる。   Such a problem can be solved by polishing the support substrate or measuring the thickness of the support substrate and the holding layer individually, but this leads to significant complication and complexity of the operation and reduces the cost. This is a big problem that the fixed carrier cannot be provided at a low cost.

本発明は上記に鑑みなされたもので、グラインド時における薄板の厚みばらつきの抑制に資することのできる安価な固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an inexpensive fixed carrier, a method for manufacturing the same, and a method for grinding a thin plate, which can contribute to suppression of thickness variation of the thin plate during grinding.

本発明においては上記課題を解決するため、支持基材と、この支持基材の周縁部に貼り着けられ、薄板を着脱自在に保持する変形可能な保持層と、これら支持基材と保持層との間に形成される区画空間とを備え、薄板を保持した状態でその厚みを測定しながらのグラインド作業に使用されるものであって、
支持基材と保持層とを薄板よりもそれぞれ幅広に形成し、支持基材には、保持層を支持する複数の突起を形成するとともに、支持基材には、区画空間に連通する給排孔を設け、支持基材の周縁部に貼り着けた保持層を、区画空間内の気体を外部に給排孔を介して排気することにより略凹凸に変形させ、この変形した保持層の凸部先端面を平坦化するようにしたことを特徴としている。
In order to solve the above-described problems in the present invention, a supporting base, a deformable holding layer that is attached to the peripheral edge of the supporting base and holds the thin plate in a detachable manner, the supporting base and the holding layer, And is used for grinding work while measuring its thickness while holding a thin plate,
The support substrate and the holding layer are formed wider than the thin plate, and a plurality of protrusions for supporting the holding layer are formed on the support substrate, and the supply / discharge holes communicating with the partition space are formed on the support substrate. The holding layer attached to the peripheral edge of the support substrate is deformed into substantially irregularities by exhausting the gas in the partition space to the outside through the supply / exhaust holes, and the tip of the convex part of the deformed holding layer The feature is that the surface is flattened.

なお、薄板を直径300mm以上の半導体ウェーハとし、支持基材と保持層とをそれぞれ平面略円形に形成してその大きさを半導体ウェーハの直径よりも0.5〜4mmの範囲で大きくすることが好ましい。   The thin plate may be a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm or more, and the support base and the holding layer may be formed in a substantially circular shape, and the size thereof may be larger in the range of 0.5 to 4 mm than the diameter of the semiconductor wafer. preferable.

また、本発明においては上記課題を解決するため、支持基材と、この支持基材の周縁部に貼り着けられ、薄板を着脱自在に保持する変形可能な保持層と、これら支持基材と保持層との間に形成される区画空間とを備え、薄板を保持した状態でその厚みを測定しながらのグラインド作業に使用されるものの製造方法であって、
支持基材と保持層とを薄板よりもそれぞれ幅広に形成し、支持基材には、保持層を支持する複数の突起を形成するとともに、支持基材には、区画空間に連通する給排孔を設け、支持基材の周縁部に保持層を貼り着けた後、区画空間内の気体を外部に給排孔を介して排気することにより保持層を略凹凸に変形させ、この変形した保持層の凸部先端面を平坦化することを特徴としている。
In the present invention, in order to solve the above problems, a supporting base material, a deformable holding layer that is attached to the peripheral portion of the supporting base material and detachably holds a thin plate, and holds the supporting base material. A manufacturing method of what is used for a grinding operation while measuring its thickness in a state of holding a thin plate, comprising a compartment space formed between the layers,
The support substrate and the holding layer are formed wider than the thin plate, and a plurality of protrusions for supporting the holding layer are formed on the support substrate, and the supply / discharge holes communicating with the partition space are formed on the support substrate. After attaching the holding layer to the peripheral edge of the support base, the holding layer is deformed into substantially irregularities by exhausting the gas in the partition space to the outside through the supply / discharge holes, and this deformed holding layer It is characterized by flattening the front end surface of the projection.

さらに、本発明においては上記課題を解決するため、請求項1又は2記載の固定キャリアの保持層に薄板を保持させ、この薄板をグラインドするもののグラインド方法であって、
薄板をグラインドする際、固定キャリアの保持層に保持された薄板の平面精度と薄板の周縁部から露出した保持層の平面精度とをそれぞれ測定し、薄板の平面精度から保持層の平面精度を減算して薄板の厚みを算出し、この算出値に応じて薄板をグラインドすることを特徴としている。
Furthermore, in the present invention, in order to solve the above-described problem, a grinding method for holding a thin plate on the holding layer of the fixed carrier according to claim 1 or 2 and grinding the thin plate,
When grinding a thin plate, measure the flat accuracy of the thin plate held in the holding layer of the fixed carrier and the flat accuracy of the holding layer exposed from the peripheral edge of the thin plate, respectively, and subtract the flat accuracy of the holding layer from the flat accuracy of the thin plate Then, the thickness of the thin plate is calculated, and the thin plate is ground according to the calculated value.

ここで、特許請求の範囲における支持基材と保持層とは、平面略円形に形成するのが主ではあるが、略楕円形、略矩形、略多角形等に形成しても良い。薄板には、少なくとも半導体ウェーハ、液晶用ガラス、石英ガラス、フォトマスク、回路基板等が含まれる。薄板が半導体ウェーハの場合には、大口径の300mmタイプや450mmタイプ等が含まれる。半導体ウェーハには、オリフラやノッチ等が形成されていても良いし、そうでなくても良い。   Here, the support base material and the holding layer in the claims are mainly formed in a substantially circular plane, but may be formed in a substantially elliptical shape, a substantially rectangular shape, a substantially polygonal shape, or the like. The thin plate includes at least a semiconductor wafer, liquid crystal glass, quartz glass, a photomask, a circuit board, and the like. When the thin plate is a semiconductor wafer, a large-diameter 300 mm type, a 450 mm type, or the like is included. The semiconductor wafer may or may not be provided with an orientation flat or a notch.

突起は、円柱形、円錐台形、角柱形、角錐台形等の形状に形成することができる。また、給排孔は、単数複数を特に問うものではない。気体は、空気でも良いし、窒素ガス等でも良い。さらに、固定キャリアは、薄板のグラインド作業に使用されるものであれば、半導体ウェーハ用の基板収納容器やカセットに収納されるものでも良いし、搬送作業等の他の作業に使用されるものでも良い。   The protrusions can be formed in a shape such as a columnar shape, a truncated cone shape, a prism shape, and a truncated pyramid shape. Further, the supply / discharge holes are not particularly limited to a plurality. The gas may be air or nitrogen gas. Further, the fixed carrier may be stored in a substrate storage container or cassette for semiconductor wafers, or may be used for other operations such as a transfer operation, as long as it is used for grinding a thin plate. good.

本発明によれば、グラインド時における薄板の厚みばらつきの抑制に資することができ、しかも、支持基材の周縁部に貼り着けた保持層を、区画空間内の気体を外部に給排孔を介して排気することにより略凹凸に変形させ、この変形した保持層の凸部先端面を平坦化してその平面精度を向上させるので、薄板の厚みばらつきを有効に防ぐことができるという効果がある。   According to the present invention, it is possible to contribute to suppression of variation in the thickness of the thin plate during grinding, and the holding layer attached to the peripheral edge of the support base is provided with the gas in the partition space through the supply / discharge holes. By evacuating, it is deformed into substantially irregularities, and the front end surface of the projecting portion of the deformed holding layer is flattened to improve the planar accuracy, so that the thickness variation of the thin plate can be effectively prevented.

また、薄板を直径300mm以上の半導体ウェーハとし、支持基材と保持層とをそれぞれ平面略円形に形成してその大きさを半導体ウェーハの直径よりも0.5〜4mmの範囲で大きくすれば、半導体ウェーハ用の既存の基板収納容器に固定キャリアを支障なく収納することができる。   Further, if the thin plate is a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm or more, the supporting base and the holding layer are each formed in a substantially circular plane, and the size thereof is larger in the range of 0.5 to 4 mm than the diameter of the semiconductor wafer, The fixed carrier can be stored without any trouble in an existing substrate storage container for semiconductor wafers.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における固定キャリアは、図1ないし図7に示すように、ポーラス構造の真空吸着治具1上にセットされる剛性の支持基材2と、この支持基材2の表面周縁部に張架され、バックグラインドされる半導体ウェーハWを着脱自在に密着保持する変形可能な保持層10とを備え、半導体ウェーハWを保持した状態でその厚みを測定しながらのバックグラインド作業に使用されたり、半導体ウェーハW用の基板収納容器20に収納される。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 7, the fixed carrier in the present embodiment is set on a vacuum suction jig 1 having a porous structure. A support base 2 and a deformable holding layer 10 which is stretched around the peripheral edge of the support base 2 and detachably attaches and holds the semiconductor wafer W to be back-ground, and holds the semiconductor wafer W. In this state, it is used for back grinding while measuring its thickness, or stored in the substrate storage container 20 for the semiconductor wafer W.

固定キャリアは、その全体の厚さが0.3〜2.5mmの範囲、好ましくは0.5〜1.2mmの範囲内となるよう構成され、セラミック製の真空吸着治具1上に吸着される(図5参照)。固定キャリアの全体の厚さが0.3〜2.5mmの範囲なのは、係る範囲内であれば、半導体ウェーハWに関する補強性を十分に確保することができるし、基板収納容器20に収納したり取り出す際、図示しない専用ロボットのフォークの挿入間隔を十分に維持することができるからである。また、固定キャリアの軽量化を図ることもできるからである。   The fixed carrier has a total thickness in the range of 0.3 to 2.5 mm, preferably in the range of 0.5 to 1.2 mm, and is adsorbed on the ceramic vacuum suction jig 1. (See FIG. 5). If the total thickness of the fixed carrier is in the range of 0.3 to 2.5 mm, the reinforcing property relating to the semiconductor wafer W can be sufficiently secured within the range, and the fixed carrier can be stored in the substrate storage container 20. This is because the fork insertion interval of a dedicated robot (not shown) can be sufficiently maintained when taking out. In addition, the fixed carrier can be reduced in weight.

支持基材2と保持層10とは、図1に示すように、それぞれ半導体ウェーハWよりも拡径の平面円形に形成される。また、支持基材2は、図1、図2、図7に示すように、所定の材料を使用して薄板に形成され、基板収納容器20に確実に収納することができるよう半導体ウェーハWよりも4mm拡径で保持層10よりも僅かに拡径の円板とされており、エンドレスの周縁部3に包囲された平面円形の領域が浅く平坦に凹み形成される。   As shown in FIG. 1, the support base 2 and the holding layer 10 are each formed in a planar circle having a diameter larger than that of the semiconductor wafer W. Further, as shown in FIGS. 1, 2, and 7, the support base material 2 is formed into a thin plate using a predetermined material, and can be securely stored in the substrate storage container 20 from the semiconductor wafer W. Further, the diameter of the circular plate is 4 mm and is slightly larger than that of the holding layer 10, and a planar circular region surrounded by the endless peripheral edge 3 is formed as a shallow and flat recess.

支持基材2の材料としては、特に限定されるものではないが、例えば支持基材2に半導体ウェーハWが搭載された場合の撓み量を5mm以下に抑制可能なポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ガラス、ステンレス等があげられる。   The material of the support substrate 2 is not particularly limited. For example, polycarbonate, polypropylene, polyethylene, and acrylic resin capable of suppressing the amount of deflection when the semiconductor wafer W is mounted on the support substrate 2 to 5 mm or less. , Vinyl chloride resin, aluminum alloy, magnesium alloy, glass, stainless steel and the like.

支持基材2の凹んだ領域の表面4と保持層10との間には、空気の流通する区画空間5が形成され、この区画空間5に連通する丸い給排孔6が厚さ方向に穿孔されており、凹んだ表面4には、保持層10の裏面を接着支持する複数の突起7が上方に向けて突出形成される。支持基材2の給排孔6には、図2に示すバキューム装置8がチューブ等を介し着脱自在に接続され、このバキューム装置8が動作して区画空間5が減圧されることにより保持層10が変形する。   A partition space 5 through which air flows is formed between the surface 4 of the recessed region of the support substrate 2 and the holding layer 10, and round supply / discharge holes 6 communicating with the partition space 5 are drilled in the thickness direction. A plurality of protrusions 7 that adhere and support the back surface of the holding layer 10 are formed on the recessed surface 4 so as to protrude upward. A vacuum device 8 shown in FIG. 2 is detachably connected to the supply / discharge hole 6 of the support base 2 through a tube or the like. The vacuum device 8 is operated to depressurize the partition space 5, thereby holding layer 10. Is deformed.

複数の突起7は、支持基材2の凹んだ表面4に成形法、サンドブラスト法、エッチング法等により隙間をおいて配列形成される。各突起7は、支持基材2の表面周縁部と略同じ高さの円錐台形に形成され、0.05mm以上の高さで揃えられるが、これは、0.05mm未満の高さの場合には、十分な高さの区画空間5を形成することができず、保持層10の変形に支障を来たすからである。   The plurality of protrusions 7 are formed in an array on the recessed surface 4 of the support base 2 with a gap by a molding method, a sandblast method, an etching method, or the like. Each protrusion 7 is formed in a truncated cone shape having substantially the same height as the peripheral edge of the surface of the support base 2 and is aligned at a height of 0.05 mm or more. This is the case when the height is less than 0.05 mm. This is because the partition space 5 having a sufficient height cannot be formed, and the deformation of the holding layer 10 is hindered.

保持層10は、可撓性、柔軟性、耐熱性、粘着性に優れるウレタン系、フッ素系、シリコーン系の薄いエラストマーを使用して半導体ウェーハWの直径よりも0.5〜4mm拡径の薄膜に成形され、支持基材2の表面周縁部に接着剤や接着層を介して接着されるとともに、複数の突起7の平坦な先端面に接着剤や接着層を介して接着される。この保持層10は、図3や図4に示すように、支持基材2や突起7への接着後、区画空間5内の空気が給排孔6から外部に排気されることにより凹凸に変形し、この凹凸に変形した表面の凸部先端面(凸部表面)11がグラインダ12や研削盤等により薄く平坦にグラインドされることにより平面精度の向上が図られる。   The holding layer 10 is a thin film having a diameter larger by 0.5 to 4 mm than the diameter of the semiconductor wafer W using a thin urethane, fluorine, or silicone elastomer having excellent flexibility, flexibility, heat resistance, and adhesiveness. In addition to being bonded to the peripheral edge of the surface of the support substrate 2 via an adhesive or an adhesive layer, it is bonded to the flat tip surfaces of the plurality of protrusions 7 via an adhesive or an adhesive layer. As shown in FIGS. 3 and 4, the holding layer 10 is deformed into irregularities after the air in the partition space 5 is exhausted to the outside through the supply / exhaust holes 6 after being bonded to the support base 2 and the protrusions 7. Then, the convexity tip surface (convex surface) 11 of the surface deformed into the unevenness is ground thinly and flatly by a grinder 12, a grinding machine or the like, thereby improving the planar accuracy.

このような保持層10は、バキューム装置8の吸引動作で区画空間5が負圧化されることにより、複数の突起7の配列パターンに応じてXY方向に凸凹に連続的に変形し、密着保持した半導体ウェーハWとの間に空気流入用の隙間を生じさせ、保持した半導体ウェーハWを取り外し可能とする。   Such a holding layer 10 is deformed continuously in the XY directions according to the arrangement pattern of the plurality of protrusions 7 by the negative pressure of the partition space 5 by the suction operation of the vacuum device 8, and is closely held. A gap for inflow of air is generated between the semiconductor wafer W and the held semiconductor wafer W so that the held semiconductor wafer W can be removed.

半導体ウェーハWは、基本的には300mmタイプ(12インチ)の丸いシリコンウェーハからなり、鏡面である表面に回路が形成され、周縁部端面Weが厚さ方向に断面半円形に湾曲形成(図5参照)されており、専用ロボットにより保持層10上に密着してその裏面が薄くバックグラインドされる。この半導体ウェーハWの周縁部には、結晶方位の判別や位置合わせ用のオリフラやノッチが適宜形成される。   The semiconductor wafer W is basically a 300 mm type (12 inch) round silicon wafer, a circuit is formed on the mirror surface, and the peripheral edge surface We is curved in a semicircular cross section in the thickness direction (FIG. 5). The back surface is thinly ground with a dedicated robot in close contact with the holding layer 10. On the peripheral edge of the semiconductor wafer W, orientation flats and notches for discriminating crystal orientation and positioning are appropriately formed.

基板収納容器20は、図6や図7に示すように、正面の開口した容器本体21と、この容器本体21の正面を開閉する蓋体25とを備えたフロントオープンボックスタイプに構成され、半導体ウェーハWを搭載した25枚又は26枚の固定キャリアを上下方向に並べて整列収納する。   As shown in FIGS. 6 and 7, the substrate storage container 20 is configured as a front open box type including a container body 21 having a front opening and a lid body 25 that opens and closes the front surface of the container body 21. The 25 or 26 fixed carriers on which the wafers W are mounted are aligned and stored in the vertical direction.

容器本体21は、ポリカーボネート等の材料を使用してフロントオープンボックスに成形され、底面の前部両側と後部中央には、図示しない加工装置搭載用の位置決め具がそれぞれ配設されており、天井の中央部には、自動搬送機に把持されるロボティックフランジ22が着脱自在に装着される。また、容器本体21の背面壁内面には、固定キャリアや半導体ウェーハWの後部周縁を保持する複数のリヤリテーナ23が上下方向に並べて装着され、左右両側壁の内面には、固定キャリアの両側部を水平に保持する複数のティース24が上下方向に並設される。   The container body 21 is formed into a front open box using a material such as polycarbonate, and positioning tools for mounting a processing device (not shown) are provided on the front side and the rear center of the bottom surface. A robotic flange 22 gripped by the automatic transfer machine is detachably attached to the central portion. A plurality of rear retainers 23 that hold the rear edge of the fixed carrier and the semiconductor wafer W are mounted side by side on the inner surface of the back wall of the container body 21, and both sides of the fixed carrier are attached to the inner surfaces of the left and right side walls. A plurality of teeth 24 held horizontally are arranged in parallel in the vertical direction.

蓋体25は、容器本体21の開口した正面にエンドレスのシールガスケットを介して嵌合する略矩形の筐体26と、この筐体26の開口した正面を被覆する略矩形のカバー27とを備えて構成される。筐体26とカバー27との間には、容器本体21に嵌合した蓋体25を施錠、解錠する施錠機構が内蔵され、筐体26の背面には、半導体ウェーハWの前部周縁を弾発的に保持する複数のフロントリテーナ28が上下方向に並べて装着される。   The lid body 25 is provided with a substantially rectangular casing 26 that is fitted to the front surface of the container body 21 through an endless seal gasket and a substantially rectangular cover 27 that covers the front surface of the casing 26 that is open. Configured. A locking mechanism for locking and unlocking the lid body 25 fitted to the container main body 21 is built in between the housing 26 and the cover 27, and the front peripheral edge of the semiconductor wafer W is provided on the back surface of the housing 26. A plurality of front retainers 28 that hold elastically are mounted side by side in the vertical direction.

施錠機構は、加工装置により蓋体25の外部から回転操作される左右一対の回転プレートと、各回転プレートの回転に伴い蓋体25の内部上下方向に進退動する複数の進退動プレートと、各進退動プレートの先端部に取り付けられ、筐体26の周壁の貫通孔から出没して容器本体21の正面内周部の係止穴に干渉する複数の係止爪とから構成される。   The locking mechanism includes a pair of left and right rotating plates that are rotated from the outside of the lid 25 by a processing device, a plurality of advancing and retracting plates that move forward and backward in the vertical direction inside the lid 25 as each rotating plate rotates, A plurality of locking claws that are attached to the distal end portion of the advancing / retracting plate and that protrude from the through hole in the peripheral wall of the housing 26 and interfere with the locking holes in the front inner peripheral portion of the container body 21.

上記構成において、固定キャリアを製造する場合には、先ず、図に示す支持基材2と保持層10とを半導体ウェーハWよりもそれぞれ拡径に形成したり成形し、支持基材2の周縁部3に包囲された表面4に、保持層10を裏面側から支持接着する複数の突起7を所定のパターンで並設するとともに、支持基材2の厚さ方向に貫通孔である給排孔6を穿孔する。   In the above configuration, when a fixed carrier is manufactured, first, the support base 2 and the holding layer 10 shown in the figure are formed with a diameter larger than that of the semiconductor wafer W, respectively, and the peripheral portion of the support base 2 is formed. A plurality of projections 7 for supporting and adhering the holding layer 10 from the back side are arranged in parallel in a predetermined pattern on the front surface 4 surrounded by 3, and supply / discharge holes 6 that are through holes in the thickness direction of the support base 2. Perforate.

こうして給排孔6を穿孔したら、支持基材2の周縁部3に保持層10を接着剤や接着層により被覆状態に接着してこれら支持基材2の表面4と保持層10の裏面との間に区画空間5を形成し、この区画空間5内の空気を外部に給排孔6を介して排気することにより保持層10を凸凹に変形させ、その後、この変形した保持層10の凸部先端面11をグラインダ12により平坦化して平面精度を向上させるようにすれば、固定キャリアを製造することができる(図3、図4参照)   When the supply / discharge holes 6 are drilled in this way, the holding layer 10 is adhered to the peripheral edge 3 of the support base 2 with an adhesive or an adhesive layer so as to cover the surface 4 of the support base 2 and the back of the holding layer 10. A partition space 5 is formed therebetween, and the air in the partition space 5 is exhausted to the outside through the supply / discharge holes 6 to deform the holding layer 10 into irregularities, and then the convex portions of the deformed holding layer 10 are formed. If the front end surface 11 is flattened by the grinder 12 to improve the plane accuracy, a fixed carrier can be manufactured (see FIGS. 3 and 4).

なお、接着した保持層10の変形後に保持層10の凸部先端面11を粗く平坦化するのは、複数の突起間7は中空なので研削することができないからである。また、平坦化により面が粗くなるが、複数の突起間7で密着するので、機能に悪影響を及ぼさないからである。さらに、半導体ウェーハWを保持するのは突起7の平坦面であるからである。   The reason why the protrusion tip surface 11 of the holding layer 10 is roughened and flattened after the bonded holding layer 10 is deformed is that the plurality of projections 7 are hollow and cannot be ground. Further, although the surface becomes rough due to the flattening, it is in close contact with the plurality of protrusions 7, so that the function is not adversely affected. Further, the semiconductor wafer W is held because the flat surface of the protrusion 7.

次に、固定キャリアを使用して半導体ウェーハWを薄くバックグラインドする場合には、先ず、固定キャリアの保持層10上に表裏逆にした半導体ウェーハWを隙間なく密着保持させ、真空吸着治具1上に固定キャリアを隙間なく吸着し、その後、半導体ウェーハWの上面となった裏面に、回転する砥石を研削液を介して接触させれば、半導体ウェーハWを薄くバックグラインドすることができる。   Next, when the semiconductor wafer W is thinly back-ground using the fixed carrier, first, the semiconductor wafer W turned upside down is tightly held on the holding layer 10 of the fixed carrier without gaps, and the vacuum suction jig 1 If the fixed carrier is adsorbed on the upper surface without any gap, and then the rotating grindstone is brought into contact with the back surface which has become the upper surface of the semiconductor wafer W via the grinding liquid, the semiconductor wafer W can be thinly back-ground.

この際のバックグラインド作業は、従来例同様、半導体ウェーハWの厚みTを測定・管理しながら慎重に行なわれる。具体的には図5に示す半導体ウェーハWの裏面における平面精度値A、半導体ウェーハWの周縁部から露出した保持層10の周縁部表面における平面精度値Dを接触式変位計によりそれぞれ測定し、T=A−Dの計算式により半導体ウェーハWの厚みTを算出し、この算出値に応じて半導体ウェーハWが適切にバックグラインドされる。   The back grinding operation at this time is carefully performed while measuring and managing the thickness T of the semiconductor wafer W as in the conventional example. Specifically, the planar accuracy value A on the back surface of the semiconductor wafer W shown in FIG. 5 and the planar accuracy value D on the peripheral surface of the holding layer 10 exposed from the peripheral portion of the semiconductor wafer W are respectively measured with a contact displacement meter, The thickness T of the semiconductor wafer W is calculated by a calculation formula of T = A−D, and the semiconductor wafer W is appropriately back-ground according to the calculated value.

上記構成によれば、支持基材2と保持層10とを半導体ウェーハWよりも拡径に形成するとともに、半導体ウェーハWの平面精度値A、半導体ウェーハWの周縁部から露出した保持層10の平面精度値Dを接触式変位計によりそれぞれ測定するので、従来の保護テープ40のような減算なしに、T=A−Dの計算式により半導体ウェーハWの厚みTを簡単に算出することができる。したがって、積層する肉厚の支持基材2と保持層10という複数の部品が構成要素であるにもかかわらず、バックグラインド時に固定キャリアに要求される特性を保持層10の平坦度のみとすることができる。   According to the above configuration, the support base 2 and the holding layer 10 are formed to have a diameter larger than that of the semiconductor wafer W, and the planar accuracy value A of the semiconductor wafer W and the holding layer 10 exposed from the peripheral edge of the semiconductor wafer W Since the planar accuracy value D is measured by a contact displacement meter, the thickness T of the semiconductor wafer W can be easily calculated by the equation T = A−D without subtraction as in the conventional protective tape 40. . Therefore, only the flatness of the holding layer 10 is a characteristic required for the fixed carrier at the time of back grinding, even though a plurality of components such as the thick support base material 2 and the holding layer 10 to be laminated are constituent elements. Can do.

このようにバックグラインド時に固定キャリアに要求される特性を保持層10の平坦度のみとすることができるので、バックグラインド時の測定に誤差が生じ、半導体ウェーハWの厚みばらつきを招くおそれをきわめて有効に抑制することができ、しかも、接触式変位計の仕様を特別に変更する必要もない。   As described above, since the characteristic required for the fixed carrier at the time of back grinding can be only the flatness of the holding layer 10, it is extremely effective to cause an error in measurement at the time of back grinding and to cause the thickness variation of the semiconductor wafer W. In addition, there is no need to change the specifications of the contact displacement meter.

また、支持基材2や突起7に接着した保持層10を凹凸に変形させてその凸部先端面11を平坦にグラインドし、平面精度をレンジで3.0μm以内とすることができるので、バックグラインド時に固定キャリアに要求される特性を十分に満たすことができ、これを通じて半導体ウェーハWの厚みばらつきをきわめて有効に排除することができる。さらに、支持基材2を研削したり、支持基材2や保持層10の厚みを個々に測定する必要が全くないので、作業の著しい簡素化や大幅なコスト削減を図ることができ、固定キャリアを安価に提供することが可能になる。   In addition, the holding layer 10 bonded to the support base 2 and the protrusions 7 is deformed into irregularities so that the convex end surface 11 is ground flat, and the planar accuracy can be within 3.0 μm in the range. The characteristics required for the fixed carrier at the time of grinding can be sufficiently satisfied, and through this, the thickness variation of the semiconductor wafer W can be eliminated very effectively. Furthermore, there is no need to grind the support substrate 2 or to individually measure the thickness of the support substrate 2 or the holding layer 10, so that the work can be significantly simplified and the cost can be greatly reduced. Can be provided at low cost.

次に、図8は本発明の第2の実施形態を示すもので、この場合には、区画空間5を、半導体ウェーハWの周縁部に保持層10を介し対向する気体充填空間51とそれ以外の気体給排空間52に分割するとともに、複数の突起7を、半導体ウェーハWの周縁部に保持層10を介し対向する区画支持突起70とそれ以外の支持突起71に分割し、支持基材2に、気体充填空間51に空気を流入させる流入孔30を穿孔するようにしている。   Next, FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention. In this case, the partition space 5 is divided into a gas-filled space 51 facing the peripheral edge of the semiconductor wafer W via the holding layer 10 and the others. And the plurality of protrusions 7 are divided into a partition support protrusion 70 and a support protrusion 71 other than the partition support protrusion 70 facing the peripheral edge of the semiconductor wafer W via the holding layer 10. In addition, an inflow hole 30 through which air flows into the gas filling space 51 is drilled.

上記構成において、半導体ウェーハWを薄くバックグラインドする場合には、先ず、保持層10の平坦な表面に、表裏逆にした半導体ウェーハWの表面を専用ロボットにより圧下して隙間なく密着保持させ、ファン等からなる送風機Fを作動させて空気を流入孔30から気体充填空間51に圧送し、半導体ウェーハWの粘着保持に支障を来たさない範囲で保持層10の周縁部を膨張させて半導体ウェーハWの周縁部端面Weに隙間なく密着させれば、半導体ウェーハWの裏面を砥石と研削液とにより薄く円滑にバックグラインドすることができる。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。   In the above configuration, when the semiconductor wafer W is thinly back-ground, first, the surface of the semiconductor wafer W turned upside down is pressed down onto the flat surface of the holding layer 10 by a dedicated robot so as to be closely held without any gaps. The blower F composed of, for example, is operated to pump the air from the inflow hole 30 to the gas filling space 51 and expand the peripheral portion of the holding layer 10 within a range that does not hinder the adhesion holding of the semiconductor wafer W, and thereby the semiconductor wafer. If the peripheral edge end surface We of W is brought into close contact with no gap, the back surface of the semiconductor wafer W can be back-ground thinly and smoothly with a grindstone and a grinding liquid. The other parts are the same as those in the above embodiment, and the description thereof is omitted.

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、保持層10の周縁部が膨張して半導体ウェーハWの丸まった周縁部端面Weに隙間なく密着するので、研削液の浸入し易い隙間を的確に塞ぐことができ、半導体ウェーハWの表面に研削液が周縁部端面Weを経由して浸入・付着することがない。したがって、研削液中の研磨粉により、半導体ウェーハ表面の回路が汚染してしまうのを簡易な構成で有効に抑制防止することができる。   Also in this embodiment, the same effect as the above embodiment can be expected, and the peripheral portion of the holding layer 10 expands and closely adheres to the rounded peripheral end surface We of the semiconductor wafer W. It is possible to accurately close the gap that is easy to cause, and the grinding liquid does not enter and adhere to the surface of the semiconductor wafer W via the peripheral end face We. Therefore, it is possible to effectively suppress and prevent the circuit on the surface of the semiconductor wafer from being contaminated by the polishing powder in the grinding liquid with a simple configuration.

なお、上記実施形態の支持基材2、周縁部3、表面4、給排孔6、及び複数の突起7は、一体成形しても良いし、そうでなくても良い。また、上記実施形態では単に保持層10を示したが、汚染の問題が生じなければ、保持層10に、補強性フィラーや疎水性シリカ等を必要に応じて添加しても良い。また、保持層10を、半導体ウェーハWを着脱自在に粘着する自己粘着性の密着保持層と、この密着保持層の裏面に積層接着して一体化される帯電防止層とから多層構造に形成しても良い。   In addition, the support base material 2, the peripheral edge part 3, the surface 4, the supply / discharge hole 6, and the plurality of protrusions 7 of the above embodiment may or may not be integrally formed. In the above-described embodiment, the holding layer 10 is merely shown. However, if there is no problem of contamination, a reinforcing filler, hydrophobic silica, or the like may be added to the holding layer 10 as necessary. In addition, the holding layer 10 is formed in a multilayer structure from a self-adhesive adhesion holding layer that detachably adheres the semiconductor wafer W and an antistatic layer that is laminated and adhered to the back surface of the adhesion holding layer. May be.

本発明に係る固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法の実施形態における固定キャリアを示す平面説明図である。It is plane explanatory drawing which shows the fixed carrier in embodiment of the fixed carrier which concerns on this invention, its manufacturing method, and the grinding method of a thin plate. 本発明に係る固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法の実施形態における固定キャリアを示す断面説明図である。It is a section explanatory view showing a fixed carrier in an embodiment of a fixed carrier concerning the present invention, a manufacturing method for the same, and a grinding method of a thin board. 本発明に係る固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法の実施形態における保持層の変形状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the deformation | transformation state of the holding layer in embodiment of the fixed carrier which concerns on this invention, its manufacturing method, and the grinding method of a thin plate. 本発明に係る固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法の実施形態における変形した保持層を研削する状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which grinds the deformed holding | maintenance layer in embodiment of the fixed carrier which concerns on this invention, its manufacturing method, and the grinding method of a thin plate. 本発明に係る固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法の実施形態における半導体ウェーハのバックグラインド作業の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the back grinding operation | work of the semiconductor wafer in embodiment of the fixed carrier which concerns on this invention, its manufacturing method, and the grinding method of a thin plate. 本発明に係る固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法の実施形態における基板収納容器を示す全体斜視説明図である。It is a whole perspective explanatory view showing the substrate storage container in the embodiment of the fixed carrier concerning the present invention, its manufacturing method, and the thin plate grinding method. 本発明に係る固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法の実施形態における基板収納容器を示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the board | substrate storage container in embodiment of the fixed carrier which concerns on this invention, its manufacturing method, and the grinding method of a thin plate. 本発明に係る固定キャリア及びその製造方法並びに薄板のグラインド方法の第2の実施形態を示す断面説明図である。It is a section explanatory view showing a 2nd embodiment of a fixed carrier concerning the present invention, its manufacturing method, and a thin plate grinding method. 半導体ウェーハのバックグラインド作業の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the back grinding operation | work of a semiconductor wafer.

符号の説明Explanation of symbols

1 真空吸着治具
2 支持基材
3 周縁部
4 表面
5 区画空間
6 給排孔
7 突起
8 バキューム装置
10 保持層
11 凸部先端面
12 グラインダ
20 基板収納容器
21 容器本体
25 蓋体
40 保護テープ
A 半導体ウェーハの裏面における平面精度値
D 保持層の周縁部表面における平面精度値
T 半導体ウェーハの厚み
W 半導体ウェーハ(薄板)
We 周縁部端面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum suction jig 2 Support base material 3 Peripheral part 4 Surface 5 Compartment space 6 Supply / exhaust hole 7 Protrusion 8 Vacuum device 10 Holding layer 11 Protruding front end surface 12 Grinder 20 Substrate storage container 21 Container body 25 Cover body 40 Protection tape A Plane accuracy value D on the back surface of the semiconductor wafer Plane accuracy value T on the peripheral surface of the holding layer T Semiconductor wafer thickness W Semiconductor wafer (thin plate)
We edge of peripheral edge

Claims (4)

支持基材と、この支持基材の周縁部に貼り着けられ、薄板を着脱自在に保持する変形可能な保持層と、これら支持基材と保持層との間に形成される区画空間とを備え、薄板を保持した状態でその厚みを測定しながらのグラインド作業に使用される固定キャリアであって、
支持基材と保持層とを薄板よりもそれぞれ幅広に形成し、支持基材には、保持層を支持する複数の突起を形成するとともに、支持基材には、区画空間に連通する給排孔を設け、支持基材の周縁部に貼り着けた保持層を、区画空間内の気体を外部に給排孔を介して排気することにより略凹凸に変形させ、この変形した保持層の凸部先端面を平坦化するようにしたことを特徴とする固定キャリア。
A supporting base, a deformable holding layer that is attached to the peripheral edge of the supporting base and holds the thin plate in a detachable manner, and a partition space formed between the supporting base and the holding layer , A fixed carrier used for grinding work while measuring its thickness while holding a thin plate,
The support substrate and the holding layer are formed wider than the thin plate, and a plurality of protrusions for supporting the holding layer are formed on the support substrate, and the supply / discharge holes communicating with the partition space are formed on the support substrate. The holding layer attached to the peripheral edge of the support substrate is deformed into substantially irregularities by exhausting the gas in the partition space to the outside through the supply / exhaust holes, and the tip of the convex part of the deformed holding layer A fixed carrier characterized in that the surface is flattened.
薄板を直径300mm以上の半導体ウェーハとし、支持基材と保持層とをそれぞれ平面略円形に形成してその大きさを半導体ウェーハの直径よりも0.5〜4mmの範囲で大きくした請求項1記載の固定キャリア。   The thin plate is a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm or more, and the support base and the holding layer are formed in a substantially circular shape, respectively, and the size thereof is larger in the range of 0.5 to 4 mm than the diameter of the semiconductor wafer. Fixed carrier. 支持基材と、この支持基材の周縁部に貼り着けられ、薄板を着脱自在に保持する変形可能な保持層と、これら支持基材と保持層との間に形成される区画空間とを備え、薄板を保持した状態でその厚みを測定しながらのグラインド作業に使用される固定キャリアの製造方法であって、
支持基材と保持層とを薄板よりもそれぞれ幅広に形成し、支持基材には、保持層を支持する複数の突起を形成するとともに、支持基材には、区画空間に連通する給排孔を設け、支持基材の周縁部に保持層を貼り着けた後、区画空間内の気体を外部に給排孔を介して排気することにより保持層を略凹凸に変形させ、この変形した保持層の凸部先端面を平坦化することを特徴とする固定キャリアの製造方法。
A supporting base, a deformable holding layer that is attached to the peripheral edge of the supporting base and holds the thin plate in a detachable manner, and a partition space formed between the supporting base and the holding layer , A manufacturing method of a fixed carrier used for grinding work while measuring its thickness while holding a thin plate,
The support substrate and the holding layer are formed wider than the thin plate, and a plurality of protrusions for supporting the holding layer are formed on the support substrate, and the supply / discharge holes communicating with the partition space are formed on the support substrate. After attaching the holding layer to the peripheral edge of the support base, the holding layer is deformed into substantially irregularities by exhausting the gas in the partition space to the outside through the supply / discharge holes, and this deformed holding layer A method for manufacturing a fixed carrier, characterized by flattening the front end surface of the convex portion.
請求項1又は2記載の固定キャリアの保持層に薄板を保持させ、この薄板をグラインドする薄板のグラインド方法であって、
薄板をグラインドする際、固定キャリアの保持層に保持された薄板の平面精度と薄板の周縁部から露出した保持層の平面精度とをそれぞれ測定し、薄板の平面精度から保持層の平面精度を減算して薄板の厚みを算出し、この算出値に応じて薄板をグラインドすることを特徴とする薄板のグラインド方法。
A thin plate grinding method for holding a thin plate on the holding layer of the fixed carrier according to claim 1 or 2, and grinding the thin plate,
When grinding a thin plate, measure the flat accuracy of the thin plate held in the holding layer of the fixed carrier and the flat accuracy of the holding layer exposed from the peripheral edge of the thin plate, respectively, and subtract the flat accuracy of the holding layer from the flat accuracy of the thin plate Then, the thickness of the thin plate is calculated, and the thin plate is ground according to the calculated value.
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