JP2008155312A

JP2008155312A - 研削ホイール

Info

Publication number: JP2008155312A
Application number: JP2006345728A
Authority: JP
Inventors: Sosuke Kumagai; 壮祐熊谷
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】研削ホイールが大径化してもホイールマウントへ容易に着脱することができる研削ホイールを提供する。
【解決手段】チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段を構成する回転スピンドルの一端に設けられたホイールマウントに取り付けられる研削ホイール５であって、複数の基台セグメント５１と、複数の基台セグメントのそれぞれ一方の面に装着された研削砥石５２とからなる複数のホイールブロック５０からなっており、複数のホイールブロックは複数の基台セグメントの他方の面がそれぞれホイールマウントに取付けられて環状に構成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を研削するための研削装置に装備される研削ホイールに関する。

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分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。このようにして分割されるウエーハは、ストリートに沿って切断する前に研削装置によって裏面が研削され、所定の厚さに加工される。

上述したようにウエーハの裏面を研削する研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段とを具備し、該研削手段が回転スピンドルと該回転スピンドルの一端に設けられたホイールマウントと該ホイールマウントに取り付けられた研削ホイールとからなっている。そして、研削ホイールは、ホイールマウントに取り付けられる環状のホイール基台と、該環状のホイール基台に装着された研削砥石とからなっている。（例えば、特許文献１参照。）
特開２００６−７５９２９号公報

近年、ウエーハの外径が３００mm、４００mmと大径化しており、ウエーハの大径化に伴って研削ホイールも大径化している。しかるに、研削ホイールが大径化すると重量が増大し、研削ホイールのホイールマウントへの着脱が困難になるという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、研削ホイールが大径化してもホイールマウントへ容易に着脱することができる研削ホイールを提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段を構成する回転スピンドルの一端に設けられたホイールマウントに取り付けられる研削ホイールであって、
複数の基台セグメントと、該複数の基台セグメントのそれぞれ一方の面に装着された研削砥石とからなる複数のホイールブロックからなっており、
該複数のホイールブロックは、該複数の基台セグメントの他方の面がそれぞれ該ホイールマウントに取付けられて環状に構成される、
ことを特徴とする研削ホイールが提供される。

本発明による研削ホイールは、複数の基台セグメントと該複数の基台セグメントのそれぞれ一方の面に装着された研削砥石とからなる複数のホイールブロックからなっているので

、複数のホイールブロックのそれぞれの重量が軽いため、作業者がホイールブロックを持ってホイールマウントに装着する作業が容易となる。

以下、本発明に従って構成された研削ホイールの好適な実施形態について、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
図１には、本発明に従って構成された研削ホイールを装備された研削装置の斜視図が示されている。図１に示す研磨装置は、全体を番号２で示す装置ハウジングを具備している。この装置ハウジング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に研削手段としての研削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されている。

研削ユニット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４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４が取り付けられる。

スピンドルユニット４は、支持部３１３に装着されたスピンドルハウジング４１と、該スピンドルハウジング４１に回転自在に配設された回転スピンドル４２と、該回転スピンドル４２を回転駆動するための駆動源としてのサーボモータ４３とを具備している。スピンドルハウジング４１に回転可能に支持された回転スピンドル４２は、一端部(図１において下端部)がスピンドルハウジング４１の下端から突出して配設されており、その一端(図１において下端)にホイールマウント４４が設けられている。そして、このホイールマウント４４の下面に研削ホイール5が取り付けられる。

上記ホイールマウント４４および研削ホイール5について、図２および図３を参照して説明する。
図２に示すように回転スピンドル４２下端に設けられたホイールマウント４４は、円盤状に形成されている。このホイールマウント４４には、4個のボルト挿通穴４４１が設けられている。また、ホイールマウント４４の下面には上記4個のボルト挿通穴４４１の間に４個の位置決め用のピン嵌合穴４４２が形成されている。また、ホイールマウント４４の下面中央部に下方に突出する突出部４４３が形成されており、この突出部４４３の外周面に開口する複数の研削液噴出口４４４が設けられている。この研削液噴出口４４４は、図示しない研削液供給手段に連通されている。

上記ホイールマウント４４の下面に装着される研削ホイール5は、図３に示すように４個のホイールブロック５０a、５０b、５０c、５０dからなっており、組み合わされて環状に構成される。このホイールブロック５０a、５０b、５０c、５０dは、同一の形状および大きさに構成されている。ホイールブロック５０a、５０b、５０c、５０dは、それぞれ基台セグメント５１と、該基台セグメント５１の下面（一方の面）に装着された複数の研削砥石５２とからなっている。基台セグメント５１は環状のホイール基台が４等分に分割された形状に形成されている。この基台セグメント５１は、上面（他方の面)側には周方向の中間部に上記ホイールマウント４４に形成されたボルト挿通穴４４１と対応するネジ穴５１１が形成されている。また、基台セグメント５１の上面（他方の面)には、上記ホイールマウント４４に形成されたピン嵌合穴４４２に嵌合する位置決めピン５１２が設けられている。

以上のように研削ホイール5を構成するホイールブロック５０a、５０b、５０c、５０dは、図４に示すようにそれぞれ基台セグメント５１の上面（他方の面)に設けられた位置決めピン５１２をホイールマウント４４に形成されたピン嵌合穴４４２に嵌合して位置決めするとともにホイールマウント４４の下面に位置付ける。そして、ホイールマウント４４に形成されたボルト挿通穴４４１に締結ボルト６を挿通し、該締結ボルト６を基台セグメント５１形成されたネジ穴５１１に螺合することにより、ホイールマウント４４の下面にそれぞれホイールブロック５０a、５０b、５０c、５０dが装着され、環状の研削ホイール5が構成される。このように環状の研削ホイール5をホイールマウント４４の下面に装着する際には、研削ホイール5が図示の実施形態においては４個のホイールブロック５０a、５０b、５０c、５０dに分割して形成されているので重量が軽いため、作業者がホイールブロックを持ってホイールマウント４４の下面に装着する作業が容易となる。なお、研削ホイールを構成するホイールブロックは、４分割に限らず３分割でも５分割でも必要に応じて分割数を選択すればよい。

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削装置は、上記研削ユニット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）に移動せしめる研削ユニット送り機構７を備えている。この研削ユニット送り機構７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７１を具備している。この雄ねじロッド７１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７２および７３によって回転自在に支持されている。上側の軸受部材７２には雄ねじロッド７１を回転駆動するための駆動源としてのパルスモータ７４が配設されており、このパルスモータ７４の出力軸が雄ねじロッド７１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（図示していない）が形成されており、この雌ねじ穴に上記雄ねじロッド７１が螺合せしめられている。従って、パルスモータ７４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７４が逆転すると移動基台３１即ち研削ユニット３が上昇即ち後退せしめられる。

図１を参照して説明を続けると、ハウジング２の主部２１にはチャックテーブル機構８が配設されている。チャックテーブル機構８は、チャックテーブル８１と、該チャックテーブル８１の周囲を覆うカバー部材８２と、該カバー部材８２の前後に配設された蛇腹手段８３および８４を具備している。チャックテーブル８１は、図示しない回転駆動手段によって回転せしめられるようになっており、その上面に被加工物であるウエーハを図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持するように構成されている。また、チャックテーブル８１は、図示しないチャックテーブル移動手段によって図１に示す被加工物載置域８０aと上記スピンドルユニット４を構成する研削ホイール5と対向する研削域８０bとの間で移動せしめられる。蛇腹手段８３および８４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８３の前端は主部２１の前面壁に固定され、後端はカバー部材８２の前端面に固定されている。蛇腹手段８４の前端はカバー部材８２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８１が矢印８１ａで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段８３が伸張されて蛇腹手段８４が収縮され、チャックテーブル８１が矢印８１ｂで示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段８３が収縮されて蛇腹手段８４が伸張せしめられる。

図示の実施形態における研削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図１に示すように研磨装置の被加工物載置域８０aに位置付けられているチャックテーブル８１上に被加工物としての半導体ウエーハWを載置する。なお、半導体ウエーハWのデバイスが形成された表面には保護テープTが貼着されており、この保護テープT側をチャックテーブル８１に載置する。このようにしてチャックテーブル８１上に載置された半導体ウエーハWは、図示しない吸引手段によってチャックテーブル８１上に吸引保持される。チャックテーブル８１上に半導体ウエーハWを吸引保持したならば、図示しないチャックテーブル移動手段を作動してチャックテーブル８１を矢印８１ａで示す方向に移動し研削域８０bに位置付ける。そして、図５に示すように研削ホイール5の複数の研削砥石５２の外周縁がチャックテーブル８１の回転中心P、即ち半導体ウエーハWの中心を通過するように位置付ける。

このように研削ホイール5とチャックテーブル１２に保持された半導体ウエーハWが図５に示す位置関係にセットされたならば、チャックテーブル８１を図５において矢印８１０で示す方向に例えば３００rpmの回転速度で回転するとともに、研削ホイール5を矢印５００で示す方向に例えば６０００ｒｐｍの回転速度で回転する。そして、研削ホイール5を下降して複数の研削砥石５２を半導体ウエーハWの上面である裏面（被研削面）に所定の圧力で押圧する。この結果、半導体ウエーハWの被研磨面は全面に渡って研削される。このとき、複数の研削砥石５２による研削加工部には、ホイールマウント４４に形成された研削液噴出口４４４から研削液が供給される。

本発明に従って構成された研削ホイールが装備された研削装置の斜視図。本発明に従って構成された研削ホイールを装着するホイールマウントを下面側から見た斜視図。本発明に従って構成された研削ホイールを上面側から見た斜視図。図３に示す研削ホイールを図２に示すホイールマウントに装着した状態を示す一部を破断した正面図。図１に示す研削装置によって被加工物を研削している状態を示す要部側面図。

符号の説明

２：装置ハウジング
３：研削ユニット
３１：移動基台
４：スピンドルユニット
４１：スピンドルハウジング
４２：回転スピンドル
４３：サーボモータ
４４：ホイールマウント
５：研削ホイール
５０a、５０b、５０c、５０d：ホイールブロック
５１：基台セグメント
５２：研削砥石

Claims

チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段を構成する回転スピンドルの一端に設けられたホイールマウントに取り付けられる研削ホイールであって、
複数の基台セグメントと、該複数の基台セグメントのそれぞれ一方の面に装着された研削砥石とからなる複数のホイールブロックからなっており、
該複数のホイールブロックは、該複数の基台セグメントの他方の面がそれぞれ該ホイールマウントに取付けられて環状に構成される、
ことを特徴とする研削ホイール。