JP2009090389A - Wafer grinder - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve production efficiency and quality of a wafer by simplifying adjustment of inclination of a rotation axis of a grinding means in a grinder for grinding a rear face of the wafer. <P>SOLUTION: A grinding unit 30 is equipped with an inclination adjustment mechanism 100 for tilting the rotation axis 30a and a grinding condition storage means 110 for storing angle adjustment values corresponding to various grinding conditions. By selecting a grinding condition of the wafer 1 by the storage means 110, the angle adjustment value of the grinding unit 30 is read. A back-and-forth adjustment spacer 101 and a right-and-left adjustment spacer 105 of the inclination adjustment mechanism 100 are operated based on the angle adjustment values, whereby the grinding unit 30 is adjusted to an angle of gradient corresponding to the grinding condition of the wafer 1. By grinding the wafer 1 by the grinding unit 30 after adjusting the angle of the unit 30, the wafer 1 with a desired thickness can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウェーハを研削して薄化する研削加工装置に係り、特にウェーハを研削する研削手段の研削面の角度調整が可能な研削加工装置に関する。   The present invention relates to a grinding apparatus for grinding and thinning a wafer, and more particularly to a grinding apparatus capable of adjusting the angle of a grinding surface of a grinding means for grinding a wafer.
ICやLSI等の電子回路が表面に形成された半導体チップは、各種電気・電子機器を小型化する上で今や必須のものとなっている。半導体チップは、円盤状の半導体ウェーハ(以下、ウェーハ)の表面に、ストリートと呼ばれる切断予定ラインで格子状の矩形領域を区画し、これら矩形領域に電子回路を形成した後、ウェーハをストリートに沿って切断し、分割するといった工程で製造される。   A semiconductor chip having an electronic circuit such as an IC or LSI formed on its surface is now indispensable for downsizing various electric / electronic devices. A semiconductor chip is a disk-shaped semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer), which is divided into grid-like rectangular areas with planned cutting lines called streets, and an electronic circuit is formed on these rectangular areas. It is manufactured in the process of cutting and dividing.
このような製造工程において、ウェーハは、半導体チップに分割されるに先だち、電子回路が形成されたデバイス面とは反対側の裏面が研削加工装置によって研削され、所定の厚さに薄化されている。裏面の研削は、電子機器のさらなる小型化や軽量化の他、熱放散性を向上させて性能を維持させることなどを目的としており、例えば、当初厚さの700μm前後から、50μm以下の厚さまで薄化することが行われる。   In such a manufacturing process, before the wafer is divided into semiconductor chips, the back surface opposite to the device surface on which the electronic circuit is formed is ground by a grinding apparatus and thinned to a predetermined thickness. Yes. The purpose of backside grinding is to further reduce the size and weight of electronic equipment and to improve heat dissipation and maintain performance. For example, from the initial thickness of around 700 μm to a thickness of 50 μm or less Thinning is performed.
ウェーハの研削加工装置は、ウェーハの保持手段である真空吸引式のチャックテーブルの保持面に裏面側を露出させてウェーハを吸着、保持し、チャックテーブルに対向配置させた研削手段の砥石を高速回転させながら裏面に押し付けて研削する構成のものが一般的である。このような研削加工装置にウェーハを供する際には、ウェーハの表面を保護部材で被覆し、チャックテーブルの保持面に表面が直接接触することにより電子回路が傷付くことや、研削廃液によって汚染されることを防止している。一般的に用いられる保護部材としては、例えば、厚さ100〜200μm程度のポリエチレンやポリオレフィンシートの基材の片面に10μm程度の粘着剤を塗布した構成の保護テープがある。保護テープは、デバイスの形成状況により、基材や粘着材の厚さや弾力性の違うものを各々選択して使用している。例えば、ウェーハの表面に形成されたデバイスに突起状の電極などが形成されている場合、保護テープは、この電極などの凹凸による影響を緩衝するために、粘着材や基材の厚さが大きいものや弾力性が大きいものが使用される。このような比較的厚く弾力性のある保護テープは、ウェーハに加工荷重がかかる際の弾性変形する量が、薄く弾力性の少ない保護テープに比べ多くなる。   Wafer grinding processing equipment exposes the back side to the holding surface of a vacuum suction chuck table, which is a wafer holding means, sucks and holds the wafer, and rotates the grinding stone of the grinding means placed opposite the chuck table at high speed. In general, it is pressed against the back surface while grinding. When a wafer is supplied to such a grinding apparatus, the surface of the wafer is covered with a protective member, and the electronic circuit is damaged by the surface directly contacting the holding surface of the chuck table or contaminated by grinding waste liquid. Is prevented. As a commonly used protective member, for example, there is a protective tape having a configuration in which an adhesive of about 10 μm is applied to one side of a base of polyethylene or polyolefin sheet having a thickness of about 100 to 200 μm. The protective tapes are selected and used depending on the device formation status, with different thicknesses and elasticity of the base material and adhesive material. For example, when protruding electrodes are formed on the device formed on the surface of the wafer, the protective tape has a large thickness of adhesive or base material to buffer the influence of unevenness such as this electrode A thing with a big thing and elasticity is used. Such a relatively thick and elastic protective tape has a larger amount of elastic deformation when a processing load is applied to the wafer than a thin protective tape having a low elasticity.
ところで、ウェーハを自転させながら加工するインフィード研削では、自転中心付近と外周付近とで単位時間当たりの仕事量に差が生じる。一般的な傾向としては、自転中心から外周へ行くほど加工負荷が大きくなる。すなわち、加工負荷でウェーハの表面を被覆している保護テープの弾性変形する量が自転中心からの距離に比例して増加する。このため、外周部は、自転中心付近に比べウェーハが沈んでしまい厚み方向の研削量が少なくなる。その結果、研削加工後のウェーハの厚さは、自転中心からの距離に比例して厚くなり、均一な厚さを得られなくなる。この傾向は、保護テープの厚さや弾力性を増加させるほど顕著に現れてくる。また、ウェーハの外径を大きくさせるほど同様な傾向が現れてくる。   By the way, in the in-feed grinding in which the wafer is processed while rotating, there is a difference in the work amount per unit time between the vicinity of the center of rotation and the vicinity of the outer periphery. As a general tendency, the machining load increases from the center of rotation to the outer periphery. That is, the amount of elastic deformation of the protective tape covering the wafer surface with the processing load increases in proportion to the distance from the rotation center. For this reason, the wafer sinks in the outer peripheral portion as compared with the vicinity of the rotation center, and the amount of grinding in the thickness direction decreases. As a result, the thickness of the wafer after grinding increases in proportion to the distance from the rotation center, and a uniform thickness cannot be obtained. This tendency becomes more prominent as the thickness and elasticity of the protective tape are increased. The same tendency appears as the outer diameter of the wafer is increased.
このように、保護テープの種類やウェーハの外径は、研削後のウェーハの厚さを均一にする場合、研削時の条件として考慮しなければならない要素になる。そこで、研削後のウェーハの厚さを均一にするには、研削手段の回転軸もしくはウェーハを保持するチャックテーブルの回転軸のどちらか一方を各条件に適合した角度に傾かせて研削する方策が考えられる。これにより、回転軸を各条件に適合した角度に傾かせることで、所定の時間でのウェーハの研削量を各地点で均一にすることができるため、厚さのばらつきを最小限に抑えることができる。このような構成の研削加工装置は、例えば特許文献1、2で知られている。   As described above, the type of the protective tape and the outer diameter of the wafer are factors that must be considered as conditions for grinding when the thickness of the wafer after grinding is made uniform. Therefore, in order to make the thickness of the wafer after grinding uniform, there is a method of grinding by tilting either the rotating shaft of the grinding means or the rotating shaft of the chuck table holding the wafer to an angle suitable for each condition. Conceivable. By tilting the rotation axis to an angle suitable for each condition, the amount of wafer grinding at a given time can be made uniform at each point, minimizing variations in thickness. it can. A grinding apparatus having such a configuration is known, for example, in Patent Documents 1 and 2.
特開平8−90376公報JP-A-8-90376 特開昭57−132969公報JP-A-57-132969
上記特許文献1、2では、保持手段または研削手段の回転軸の傾きを上記条件に対応して作業者が手動で調整している。このような研削装置を用いてウェーハの厚さを均一にするには、研削条件に対応する傾斜角度を作業者が熟知していなければならない。このように、研削手段の傾斜を調整することは、誰でも容易にできるわけではなく、熟練を要する。   In Patent Documents 1 and 2, the operator manually adjusts the inclination of the rotating shaft of the holding means or the grinding means in accordance with the above conditions. In order to make the wafer thickness uniform using such a grinding apparatus, the operator must be familiar with the inclination angle corresponding to the grinding conditions. Thus, it is not easy for anyone to adjust the inclination of the grinding means, and skill is required.
よって本発明は、研削手段の回転軸の傾きを容易に調整することができるとともに、研削手段の回転軸を各ウェーハの研削条件に適合した傾きに調整し研削することでウェーハを均一な厚さに仕上げることができる研削加工装置を提供することを目的としている。   Therefore, according to the present invention, the inclination of the rotation axis of the grinding means can be easily adjusted, and the rotation axis of the grinding means is adjusted to an inclination suitable for the grinding conditions of each wafer and ground to obtain a uniform thickness. An object of the present invention is to provide a grinding apparatus that can finish the process.
本発明の研削加工装置は、表面にデバイスが形成され、表面に保護部材が被覆されたウェーハを、裏面が露出する状態で保持する保持面を有する回転可能な保持手段と、保持手段の前記保持面に対向配置され、保持手段の回転軸と平行な回転軸を有する研削手段と、研削手段の回転軸の傾きを任意の角度に調整する傾斜調整手段と、保持手段と研削手段とを、研削手段の前記回転軸に沿って相対移動させて互いに接近・離間させるとともに、接近時に研削手段によってウェーハの裏面を研削して該ウェーハの厚さを減じさせる送り手段とを有するウェーハ研削装置において、ウェーハの研削条件を記憶する研削条件記憶手段が設けられるとともに、研削条件記憶手段に記憶された研削手段の回転軸の傾き角度に基づいて、傾斜調整手段によって研削手段の回転軸の傾きが調整可能であることを特徴としている。   The grinding apparatus of the present invention includes a rotatable holding means having a holding surface for holding a wafer having a device formed on the front surface and a protective member coated on the front surface in a state where the back surface is exposed, and the holding of the holding means. Grinding means that is disposed opposite to the surface and has a rotation axis parallel to the rotation axis of the holding means, an inclination adjusting means that adjusts the inclination of the rotation axis of the grinding means to an arbitrary angle, and the holding means and the grinding means In a wafer grinding apparatus, the wafer grinding apparatus further comprises a feeding means for reducing the thickness of the wafer by grinding the back surface of the wafer by the grinding means when approaching and separating from each other by relatively moving along the rotation axis of the means Grinding condition storage means for storing the grinding conditions of the grinding means is provided, and the inclination adjusting means is used to adjust the inclination angle of the rotation axis of the grinding means stored in the grinding condition storage means. It is characterized in that the inclination of the rotation axis of the grinding means is adjustable.
本発明の研削加工装置によれば、傾斜調整手段と研削条件記憶手段とにより、研削手段の回転軸の傾き角度を調整することができる。すなわち、予めウェーハの各研削条件と、各研削条件に対応する研削手段の傾き角度とを研削条件記憶手段に記憶させておき、ウェーハを研削するときに研削条件を選択することによって、その研削条件に対応した傾き角度が選択される。本発明の研削加工装置では、一定の使用期間ごとに、保持手段の保持面を平坦に調整するセルフグラインドが行われる。セルフグラインド後にダミーのウェーハを研削して得られる面内厚さばらつきを基準にして、適宜ウェーハの面内ばらつきが均一となるように、研削手段の傾きが傾斜調整機構によって調整される。この傾きが調整された状態を基準にして、選択された傾き角度に沿って研削手段を傾かせてウェーハを研削すれば、使用される保護部材などの付加要因に影響されることなくウェーハの面内厚さばらつきを均一に仕上げたり、所望の厚さ分布を有するウェーハに仕上げたりすることができる。したがって、従来のように熟練を要することなく、経験の浅い作業者であっても研削条件記憶手段により選択された傾き角度に沿って研削手段を傾かせれば、ウェーハの厚さを均一に仕上げることができる。これらの結果、研削手段の傾き角度を、研削条件に対応して容易に調整することができるとともに、作業時間のロスや人為的ミスを抑えることができる。   According to the grinding apparatus of the present invention, the inclination angle of the rotating shaft of the grinding means can be adjusted by the inclination adjusting means and the grinding condition storage means. That is, each grinding condition of the wafer and the inclination angle of the grinding means corresponding to each grinding condition are previously stored in the grinding condition storage means, and the grinding condition is selected by selecting the grinding condition when grinding the wafer. An inclination angle corresponding to is selected. In the grinding apparatus of the present invention, self-grinding for adjusting the holding surface of the holding means to be flat is performed every certain period of use. Based on the in-plane thickness variation obtained by grinding the dummy wafer after self-grinding, the inclination of the grinding means is adjusted by the tilt adjusting mechanism so that the in-plane variation of the wafer becomes uniform as appropriate. If the wafer is ground by tilting the grinding means along the selected tilt angle based on the adjusted tilt, the surface of the wafer is not affected by additional factors such as the protective member used. It is possible to finish the inner thickness variation uniformly or finish the wafer with a desired thickness distribution. Therefore, even if an inexperienced worker does not require skill as in the prior art, if the grinding means is tilted along the inclination angle selected by the grinding condition storage means, the wafer thickness is uniformly finished. be able to. As a result, the inclination angle of the grinding means can be easily adjusted in accordance with the grinding conditions, and work time loss and human error can be suppressed.
本発明の研削条件としては、保護部材の種別やウェーハの外径、あるいは研削加工後のウェーハに対する追加工程が挙げられる。すなわち、研削条件記憶手段に記憶される保持手段の傾き角度が、保護部材の種別に応じたもの、ウェーハの外径に応じたもの、または研削加工後の追加工程に応じたものとされる。ウェーハの厚さにばらつきを生じさせる主な要因は、上記保護部材の種類やウェーハの外径によるものである。そのため、予め、研削加工時に保護テープの種類やウェーハの外径の違いで生じるウェーハの厚さのばらつきのデータを収集し、研削条件記憶手段に記憶させておく必要がある。研削加工後の追加工程とは、主に研削加工によりウェーハの被加工面に残留する機械的ダメージ層を除去するための研磨加工のことであるが、ドライエッチングなどのケミカルエッチング加工も含む。この研磨加工でもウェーハの各条件によって、ウェーハの厚さにばらつきが生じるため、その厚さのばらつきを見越して、予め研削加工でウェーハの厚さにばらつきを生じさせておく。その結果、研磨加工後には、厚さが均一なウェーハを得ることができる。このように、様々なウェーハの研削条件のデータを収集・分析し、フィードバックすることで品質の向上が図れる。   The grinding conditions of the present invention include the type of the protective member, the outer diameter of the wafer, or an additional process for the wafer after grinding. That is, the inclination angle of the holding means stored in the grinding condition storage means is determined according to the type of the protective member, according to the outer diameter of the wafer, or according to the additional process after grinding. The main factors causing variations in the thickness of the wafer are due to the type of the protective member and the outer diameter of the wafer. Therefore, it is necessary to collect in advance data on wafer thickness variations caused by differences in the type of protective tape and the outer diameter of the wafer during grinding, and store them in the grinding condition storage means. The additional process after the grinding process is a polishing process for removing a mechanical damage layer remaining on the processed surface of the wafer mainly by the grinding process, but also includes a chemical etching process such as dry etching. Even in this polishing process, the wafer thickness varies depending on each condition of the wafer. Therefore, the wafer thickness is previously varied by grinding in anticipation of the thickness variation. As a result, a wafer having a uniform thickness can be obtained after polishing. In this way, quality can be improved by collecting, analyzing, and feeding back data on various wafer grinding conditions.
さらに本発明の研削条件としては、研削手段のウェーハに対する研削量や、ウェーハの結晶特性、研削手段に用いられる砥石の種別、あるいはウェーハの被研削面の面状態が挙げられる。すなわち、研削条件記憶手段に記憶される研削手段の傾き角度が、ウェーハに対する研削量に応じたもの、ウェーハの結晶特性に応じたもの、研削手段に用いられる研削ホイールの種別に応じたもの、あるいはウェーハの被研削面の面状態に応じたものとされる。   Further, the grinding conditions of the present invention include the grinding amount of the grinding means for the wafer, the crystal characteristics of the wafer, the type of grindstone used for the grinding means, or the surface condition of the surface to be ground of the wafer. That is, the inclination angle of the grinding means stored in the grinding condition storage means is in accordance with the amount of grinding with respect to the wafer, in accordance with the crystal characteristics of the wafer, in accordance with the type of grinding wheel used in the grinding means, or It depends on the surface condition of the surface to be ground of the wafer.
上記研削条件のうちのウェーハの研削量とは、どのくらいの厚さを研削するかという量ではなく、今現在、元のウェーハ厚さに対してどの程度研削しているかという研削の進捗程度のことであり、例えば研削初期と中期以降に分けられる。研削初期の場合(例えば5〜10μm程度の厚さを研削する段階)では、研削手段がウェーハから受ける研削抵抗も大きくなく、被研削面は研削手段が比較的正確に転写する。したがって研削初期には保持手段の傾きを調整する必要がない。ところが研削が進んで研削量が多くなる中期以降は研削抵抗が増大し、その抵抗に応じて、ウェーハの断面形状が例えば中心が多く研削される断面凹状になるといったように、厚さに偏りが生じる。このような偏りを矯正するため、保持手段の傾きを適宜に調整するというのが本発明である。   Of the above grinding conditions, the amount of grinding of the wafer is not the amount of grinding, but the degree of grinding of how much grinding is currently being done with respect to the original wafer thickness. For example, it is divided into the initial stage of grinding and the middle stage. In the initial stage of grinding (for example, a stage of grinding a thickness of about 5 to 10 μm), the grinding resistance received by the grinding means from the wafer is not large, and the grinding means transfers the surface to be ground relatively accurately. Therefore, it is not necessary to adjust the inclination of the holding means at the beginning of grinding. However, the grinding resistance increases after the middle period when the grinding amount increases and the grinding amount increases, and the thickness varies depending on the resistance, for example, the cross-sectional shape of the wafer becomes a concave cross-sectional shape that is ground at the center. Arise. In order to correct such a bias, it is the present invention that the inclination of the holding means is appropriately adjusted.
上記研削条件のウェーハの結晶特性とは、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハにおける結晶特性であり、そのようなウェーハには、例えばボロンなどの不純物を多く含んだ低抵抗品と呼ばれるものや、不純物の少ない高抵抗品などがある。一般的な傾向として、低抵抗品の方が高抵抗品よりも研削しづらく、ウェーハは断面凹状に研削されやすい。本発明では、このような傾向に合わせて、予め研削手段の傾きを適宜に調整するというものである。   The crystal characteristics of a wafer under the above-mentioned grinding conditions are crystal characteristics of a semiconductor wafer such as a silicon wafer, and such a wafer is called a low resistance product containing a large amount of impurities such as boron, or has few impurities. There are high resistance products. As a general tendency, the low resistance product is harder to grind than the high resistance product, and the wafer is easily ground into a concave cross section. In the present invention, the inclination of the grinding means is appropriately adjusted in advance according to such a tendency.
また、研削手段が砥石を備えたものであってその砥石をウェーハに押圧させながら研削する形態では、その砥石の種別によっても研削手段の傾きを調整することが望ましい。シリコンウェーハを研削する砥石の砥粒は概ねダイヤモンドに限定されるが、砥粒を砥石に成形するための結合材は、樹脂であるレジノイドやガラス質のセラミックスであるビトリファイドなど幾つかの種類があり、また、砥石の単位容積当たりの砥粒の含有量(集中度)や砥粒の粒径、砥石の密度や硬度などが、砥石の加工能力や耐磨耗性などの特性を決める要素となっている。したがって砥石の種別、すなわち加工能力や耐磨耗性などの特性に応じて、研削されるウェーハの断面形状は異なってくるものであり、これに応じて研削手段の傾きを適宜に調整するというのが本発明である。   In the case where the grinding means includes a grindstone and grinding is performed while pressing the grindstone against the wafer, it is desirable to adjust the inclination of the grinding means depending on the type of the grindstone. Grinding stones for grinding silicon wafers are generally limited to diamond, but there are several types of binders for forming abrasive grains into grinding stones, such as resinoid resin and vitrified glassy ceramics. In addition, the content (concentration) of the abrasive grains per unit volume of the grinding wheel, the grain size of the abrasive grains, the density and hardness of the grinding stone, and other factors determine the characteristics of the grinding wheel, such as processing ability and wear resistance. ing. Therefore, the cross-sectional shape of the wafer to be ground varies depending on the type of grindstone, that is, the processing capability and wear resistance, and the inclination of the grinding means is adjusted accordingly. Is the present invention.
また、上記研削条件の、ウェーハの被研削面の面状態とは、面粗さや微小な凹凸の程度のことを言う。研削加工されるウェーハの被研削面は薬液によって処理されている場合があり、その薬液の種類によって面状態(面粗さや微小な凹凸具合)が異なり、面状態の違いは、研削されるウェーハの断面形状が異なることに反映する。このため、ウェーハの被研削面の面状態に応じて研削手段の傾きを適宜に調整するというのが本発明である。   Further, the surface condition of the surface to be ground of the wafer under the above grinding conditions refers to the degree of surface roughness and minute unevenness. The surface to be ground of the wafer to be ground may be treated with a chemical solution, and the surface state (surface roughness and minute unevenness) varies depending on the type of the chemical solution. This is reflected in the difference in cross-sectional shape. For this reason, it is the present invention that the inclination of the grinding means is appropriately adjusted according to the surface state of the surface to be ground of the wafer.
本発明によれば、研削加工で保護テープの種類などの違いにより生じていたウェーハの厚さのばらつきを最小限に抑えることができるとともに、熟練を要することなく容易に研削手段の回転軸の傾きを各研削条件に適合した角度に調整することができる。その結果、作業時間のロスや人為的ミスなどを最小限に抑えることができるとともに、作業効率の向上が図れるといった効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to minimize variations in wafer thickness caused by differences in the type of protective tape during grinding and to easily tilt the rotation axis of the grinding means without requiring skill. Can be adjusted to an angle suitable for each grinding condition. As a result, it is possible to minimize work time loss and human error, and to improve work efficiency.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
[1]半導体ウェーハ
図1の符合1は、図2に示す一実施形態の研削加工装置によって裏面が研削されて薄化される円盤状の半導体ウェーハ(以下ウェーハと略称)を示している。このウェーハ1はシリコンウェーハ等であって、加工前の厚さは例えば700μm程度である。ウェーハ1の表面には格子状の分割予定ライン2によって複数の矩形状の半導体チップ3が区画されている。これら半導体チップ3の表面には、ICやLSI等の図示せぬ電子回路が形成されている。また、ウェーハ1の周面の所定箇所には、半導体の結晶方位を示すV字状の切欠き(ノッチ)4が形成されている。ウェーハ1は、最終的には分割予定ライン2に沿って切断、分割され、複数の半導体チップ3に個片化される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] Semiconductor Wafer Reference numeral 1 in FIG. 1 indicates a disk-shaped semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as a wafer) whose back surface is ground and thinned by the grinding apparatus of the embodiment shown in FIG. The wafer 1 is a silicon wafer or the like, and the thickness before processing is, for example, about 700 μm. A plurality of rectangular semiconductor chips 3 are partitioned on the surface of the wafer 1 by grid-like division planned lines 2. An electronic circuit (not shown) such as an IC or an LSI is formed on the surface of the semiconductor chip 3. A V-shaped notch 4 indicating the crystal orientation of the semiconductor is formed at a predetermined location on the peripheral surface of the wafer 1. The wafer 1 is finally cut and divided along the planned division line 2 and is divided into a plurality of semiconductor chips 3.
ウェーハ1を裏面研削する際には、電子回路を保護するなどの目的で、図1(b)に示すように電子回路が形成された側の表面に保護テープ5(保護部材)が貼着される。保護テープ5は、例えば厚さ100〜200μm程度のポリオレフィン等の柔らかい樹脂製基材シートの片面に10μm程度の粘着剤を塗布した構成のものが用いられ、粘着剤をウェーハ1の裏面に合わせて貼り付けられる。ウェーハ1は、図2に示す研削加工装置で裏面研削されることにより、例えば50μmあるいは30μmまで薄化される。   When the back surface of the wafer 1 is ground, a protective tape 5 (protective member) is adhered to the surface on which the electronic circuit is formed as shown in FIG. 1B for the purpose of protecting the electronic circuit. The As the protective tape 5, for example, a structure in which an adhesive of about 10 μm is applied to one side of a soft resin base sheet such as polyolefin having a thickness of about 100 to 200 μm is used. It is pasted. The wafer 1 is thinned down to 50 μm or 30 μm, for example, by backside grinding with a grinding apparatus shown in FIG.
[2]研削加工装置
次に、図1に示したウェーハ1の裏面を研削加工する一実施形態の研削加工装置を説明する。
図2は、その研削加工装置10の全体を示しており、該装置10は、上面が水平な直方体状の基台11を備えている。図2では、基台11の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれY方向、X方向およびZ方向で示している。基台11のY方向一端部には、X方向に並ぶコラム12が一対の状態で立設されている。基台11上には、Y方向のコラム12側にウェーハ1を研削加工する加工エリア11Aが設けられ、コラム12とは反対側には、加工エリア11Aに加工前のウェーハ1を供給し、かつ、加工後のウェーハ1を回収する着脱エリア11Bが設けられている。
以下、研削加工エリア11Aと着脱エリア11Bについて説明する。
[2] Grinding Device Next, a grinding device according to an embodiment for grinding the back surface of the wafer 1 shown in FIG. 1 will be described.
FIG. 2 shows the entire grinding apparatus 10, which includes a rectangular parallelepiped base 11 having a horizontal upper surface. In FIG. 2, the longitudinal direction, the width direction, and the vertical direction of the base 11 are shown as a Y direction, an X direction, and a Z direction, respectively. At one end portion of the base 11 in the Y direction, a column 12 arranged in the X direction is erected in a pair. On the base 11, a processing area 11A for grinding the wafer 1 is provided on the column 12 side in the Y direction, and the wafer 1 before processing is supplied to the processing area 11A on the side opposite to the column 12, and An attachment / detachment area 11B for collecting the processed wafer 1 is provided.
Hereinafter, the grinding area 11A and the attachment / detachment area 11B will be described.
(I)研削加工エリア
研削加工エリア11Aには、回転軸がZ方向と平行で上面が水平とされた円盤状のターンテーブル13が回転自在に設けられている。このターンテーブル13は、図示せぬ回転駆動機構によって矢印R方向に回転させられる。ターンテーブル13上の外周部には、複数(この場合は3つ)の円盤状のチャックテーブル20(保持手段)が、周方向に等間隔をおいて回転自在に配置されている。
(I) Grinding area In the grinding area 11A, a disk-shaped turntable 13 whose rotation axis is parallel to the Z direction and whose upper surface is horizontal is rotatably provided. The turntable 13 is rotated in the direction of arrow R by a rotation drive mechanism (not shown). A plurality of (in this case, three) disk-shaped chuck tables 20 (holding means) are rotatably disposed on the outer peripheral portion of the turntable 13 at equal intervals in the circumferential direction.
これらチャックテーブル20は一般周知の真空チャック式であり、上面に載置されるウェーハ1を吸着、保持する。図3(b)に示すように、チャックテーブル20は、上面に多孔質のセラミックからなる円形の吸着エリア21を有しており、この吸着エリア21の上面21aにウェーハ1は吸着して保持されるようになっている。吸着エリア21の周囲には環状の枠体22が形成されており、この枠体22の上面22aは、吸着エリア21の上面21aと連続して同一平面をなしている。各チャックテーブル20は、それぞれがターンテーブル13内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって、一方向、または両方向に独自に回転すなわち自転するようになっており、ターンテーブル13が回転すると公転の状態になる。   These chuck tables 20 are of a generally known vacuum chuck type, and suck and hold the wafer 1 placed on the upper surface. As shown in FIG. 3B, the chuck table 20 has a circular suction area 21 made of porous ceramic on the upper surface, and the wafer 1 is sucked and held on the upper surface 21 a of the suction area 21. It has become so. An annular frame 22 is formed around the suction area 21, and an upper surface 22 a of the frame 22 is continuous with the upper surface 21 a of the suction area 21 and forms the same plane. Each chuck table 20 is independently rotated or rotated in one direction or both directions by a rotation drive mechanism (not shown) provided in the turntable 13, and revolves when the turntable 13 rotates. It becomes a state.
図2に示すように2つのチャックテーブル20がコラム12側でX方向に並んだ状態において、それらチャックテーブル20の直上には、研削ユニット30(研削手段)がそれぞれ配されている。各チャックテーブル20は、ターンテーブル13の回転によって、各研削ユニット30の下方の研削位置と、着脱エリア11Bに最も近付いた着脱位置との3位置にそれぞれ位置付けられるようになっている。研削位置は2箇所あり、これら研削位置ごとに研削ユニット30が配備されている。この場合、ターンテーブル13の回転によるチャックテーブル20の矢印Rで示す移送方向上流側(図2で奥側)の研削位置が一次研削位置、下流側の研削位置が二次研削位置とされている。   As shown in FIG. 2, in a state where two chuck tables 20 are arranged in the X direction on the column 12 side, grinding units 30 (grinding means) are respectively disposed immediately above the chuck tables 20. Each chuck table 20 is positioned at three positions, that is, a grinding position below each grinding unit 30 and an attachment / detachment position closest to the attachment / detachment area 11 </ b> B by rotation of the turntable 13. There are two grinding positions, and a grinding unit 30 is provided for each of these grinding positions. In this case, the grinding position on the upstream side (back side in FIG. 2) in the transfer direction indicated by the arrow R of the chuck table 20 by the rotation of the turntable 13 is the primary grinding position, and the downstream grinding position is the secondary grinding position. .
コラム12には、スライダ40が昇降自在に取り付けられている。スライダ40は、Z方向に延びるガイドレール41に摺動自在に装着されており、サーボモータ42によって駆動されるボールねじ式の送り機構43(送り手段)によってZ方向に移動可能とされている。各スライダ40のY方向手前側の前面40aは、基台11の上面に対しては垂直面であるが、X方向の端部から中央に向かうにしたがって奥側に所定角度で斜めに後退するテーパ面に形成されている。   A slider 40 is attached to the column 12 so as to be movable up and down. The slider 40 is slidably mounted on a guide rail 41 extending in the Z direction, and can be moved in the Z direction by a ball screw type feed mechanism 43 (feed means) driven by a servo motor 42. The front surface 40a on the front side in the Y direction of each slider 40 is a vertical surface with respect to the upper surface of the base 11, but tapers back obliquely at a predetermined angle toward the back side from the end in the X direction toward the center. Formed on the surface.
スライダ40のテーパ面40aには、傾斜調整機構100を介して上記研削ユニット30が取り付けられている。各コラム12に対する各研削ユニット30の取付構造は同一であってX方向で左右対称となっている。各研削ユニット30は、送り機構43によってZ方向に昇降し、下降してチャックテーブル20に接近する送り動作により、チャックテーブル20に保持されたウェーハ1の露出面を研削する。また、図6に示す研削ユニット30の回転軸30aは、後に説明する傾斜調整機構100(傾斜調整手段)によって傾きが調整される。   The grinding unit 30 is attached to the taper surface 40 a of the slider 40 via an inclination adjustment mechanism 100. The mounting structure of each grinding unit 30 to each column 12 is the same and is bilaterally symmetrical in the X direction. Each grinding unit 30 is moved up and down in the Z direction by the feed mechanism 43 and lowered to grind the exposed surface of the wafer 1 held on the chuck table 20 by a feed operation approaching the chuck table 20. Further, the inclination of the rotating shaft 30a of the grinding unit 30 shown in FIG. 6 is adjusted by an inclination adjusting mechanism 100 (inclination adjusting means) described later.
研削ユニット30は、図3に示すように、軸方向がZ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング31と、このスピンドルハウジング31内に同軸的、かつ回転自在に支持されたスピンドルシャフト32と、スピンドルハウジング31の上端部に固定されてスピンドルシャフト32を回転駆動するモータ33と、スピンドルシャフト32の下端に同軸的に固定された円盤状のフランジ34とを具備している。そしてフランジ34には、砥石ホイール35がねじ止め等の取付手段によって着脱自在に取り付けられる。   As shown in FIG. 3, the grinding unit 30 includes a cylindrical spindle housing 31 whose axial direction extends in the Z direction, a spindle shaft 32 coaxially and rotatably supported in the spindle housing 31, and a spindle housing. The motor 33 is fixed to the upper end of 31 and rotationally drives the spindle shaft 32, and the disk-shaped flange 34 is coaxially fixed to the lower end of the spindle shaft 32. A grindstone wheel 35 is detachably attached to the flange 34 by attachment means such as screwing.
砥石ホイール35は、環状のフレーム36の下端面に、該下端面の外周部全周にわたって複数の砥石37が環状に配列されて固着されたものである。一次研削位置の上方に配された一次研削用の研削ユニット30のフランジ34には、砥石37が例えば♯320〜♯400の砥粒を含む砥石ホイール35が取り付けられる。また、二次研削位置の上方に配された二次研削用の研削ユニット30のフランジ34には、砥石37が例えば♯2000〜♯8000以上の砥粒を含む砥石ホイール35が取り付けられる。フランジ34および砥石ホイール35には、研削面の冷却や潤滑あるいは研削屑の排出のための研削水を供給する研削水供給機構(図示省略)が設けられ、該機構には給水ラインが接続されている。砥石ホイール35の研削外径、すなわち複数の砥石37の外周縁の直径は、少なくともウェーハ1の半径と同等以上で、一般的にはウェーハの直径に等しい大きさに設定されている。   The grindstone wheel 35 is configured such that a plurality of grindstones 37 are annularly arranged and fixed to the lower end surface of an annular frame 36 over the entire outer periphery of the lower end surface. A grinding wheel 37 including a grinding wheel 37 containing abrasive grains # 320 to # 400 is attached to the flange 34 of the grinding unit 30 for primary grinding disposed above the primary grinding position. A grindstone wheel 35 in which a grindstone 37 contains abrasive grains of, for example, # 2000 to # 8000 or more is attached to the flange 34 of the grinding unit 30 for secondary grinding disposed above the secondary grinding position. The flange 34 and the grindstone wheel 35 are provided with a grinding water supply mechanism (not shown) for supplying grinding water for cooling and lubrication of the grinding surface or discharging grinding scraps, and a water supply line is connected to the mechanism. Yes. The grinding wheel 35 has a grinding outer diameter, that is, a diameter of the outer peripheral edge of the plurality of grinding wheels 37 is set to be equal to or larger than at least the radius of the wafer 1 and generally equal to the diameter of the wafer.
図2の符号50は、基準側ハイトゲージ51とウェーハ側ハイトゲージ52との組み合わせで構成される厚さ測定ゲージである。図3(a)に示すように、基準側ハイトゲージ51は、揺動する基準プローブ51aの先端が、ウェーハ1で覆われないチャックテーブル20の枠体22の上面22aに接触し、該上面22aの高さ位置を検出するものである。ウェーハ側ハイトゲージ52は、揺動する変動プローブ52aの先端がチャックテーブル20に保持されたウェーハ1の上面すなわち被研削面に接触することで、ウェーハ1の上面の高さ位置を検出するものである。厚さ測定ゲージ50によれば、ウェーハ側ハイトゲージ52の測定値から基準側ハイトゲージ51の測定値を引いた値に基づいてウェーハ1の厚さが測定される。   Reference numeral 50 in FIG. 2 denotes a thickness measurement gauge configured by a combination of a reference side height gauge 51 and a wafer side height gauge 52. As shown in FIG. 3A, the reference-side height gauge 51 is configured such that the tip of the swinging reference probe 51a contacts the upper surface 22a of the frame 22 of the chuck table 20 that is not covered with the wafer 1, The height position is detected. The wafer-side height gauge 52 detects the height position of the upper surface of the wafer 1 when the tip of the oscillating variable probe 52 a contacts the upper surface of the wafer 1 held by the chuck table 20, that is, the surface to be ground. . According to the thickness measurement gauge 50, the thickness of the wafer 1 is measured based on a value obtained by subtracting the measurement value of the reference height gauge 51 from the measurement value of the wafer height gauge 52.
ウェーハ1は、最初に一次研削位置で研削ユニット30により一次研削(粗研削)された後、ターンテーブル13が図2に示すR方向に回転することにより二次研削位置に移送され、ここで研削ユニット30により二次研削(仕上げ研削)される。   The wafer 1 is first ground (roughly ground) by the grinding unit 30 at the primary grinding position, and then transferred to the secondary grinding position by rotating the turntable 13 in the R direction shown in FIG. Secondary grinding (finish grinding) is performed by the unit 30.
図4は、上から見た砥石37の回転軌跡37aとチャックテーブル20の位置関係を示したものである。チャックテーブル20の吸着エリア21aは、セルフグラインドを行うことで、図6に示すように、中心を頂点とする傘状に形成される。そのため、ウェーハ1と砥石37とが接触するとともに砥石37がウェーハ1を研削する領域は、中心から外周縁までの太線で示す接触域37bの範囲に限られる。また、セルフグラインド後にダミーのウェーハを研削して得られる面内厚さばらつきを基準にして、適宜ウェーハの面内ばらつきが均一になるように傾斜調整機構100により研削ユニット30の傾きが調整される。本実施形態では、面内厚さばらつきが均一になるように研削ユニット30の傾きが調整された状態を基準にして、後に説明する傾斜調整値だけ研削ユニット30を傾かせてウェーハ1を研削する。   FIG. 4 shows the positional relationship between the rotation trajectory 37a of the grindstone 37 and the chuck table 20 as viewed from above. As shown in FIG. 6, the suction area 21a of the chuck table 20 is formed in an umbrella shape with the center at the apex, as shown in FIG. Therefore, the region in which the wafer 1 and the grindstone 37 are in contact with each other and the grindstone 37 grinds the wafer 1 is limited to a contact area 37b indicated by a thick line from the center to the outer periphery. In addition, the inclination of the grinding unit 30 is adjusted by the inclination adjusting mechanism 100 so that the in-plane variation of the wafer becomes uniform as appropriate, based on the in-plane thickness variation obtained by grinding the dummy wafer after self-grinding. . In the present embodiment, the wafer 1 is ground by tilting the grinding unit 30 by a tilt adjustment value described later with reference to a state in which the tilt of the grinding unit 30 is adjusted so that the in-plane thickness variation is uniform. .
(II)着脱エリア
図2に示すように、着脱エリア11Bの中央には、上下移動する2節リンク式のピックアップロボット70が設置されている。そして、このピックアップロボット70の周囲には、上から見て反時計回りに、供給カセット71、位置合わせ台72、供給手段73、洗浄ノズル76、回収手段77、スピンナ式洗浄装置80、回収カセット81が、それぞれ配置されている。供給手段73は、多孔質材料で形成され、水平な下面にウェーハ1を真空作用で吸着する吸着パッド74と、この吸着パッド74が先端に固定された水平旋回式の供給アーム75とにより構成されている。また、回収手段77は、多孔質材料で形成され、水平な下面にウェーハ1を真空作用で吸着する吸着パッド78と、この吸着パッド78が先端に固定された水平旋回式の供給アーム79とにより構成されている。カセット71,81は、複数のウェーハ1を水平な姿勢で、かつ上下方向に一定間隔をおいて積層状態で収容するもので、基台11上の所定位置にセットされる。
(II) Attachment / Removal Area As shown in FIG. 2, a two-bar link pickup robot 70 that moves up and down is installed at the center of the attachment / detachment area 11B. Around the pickup robot 70, a supply cassette 71, an alignment table 72, a supply unit 73, a cleaning nozzle 76, a recovery unit 77, a spinner type cleaning device 80, and a recovery cassette 81 are counterclockwise as viewed from above. Are arranged. The supply means 73 is made of a porous material, and includes a suction pad 74 that sucks the wafer 1 on a horizontal lower surface by a vacuum action, and a horizontal swivel-type supply arm 75 having the suction pad 74 fixed to the tip. ing. The recovery means 77 is made of a porous material, and includes a suction pad 78 that sucks the wafer 1 by a vacuum action on a horizontal lower surface, and a horizontal swivel-type supply arm 79 having the suction pad 78 fixed to the tip. It is configured. The cassettes 71 and 81 are configured to accommodate a plurality of wafers 1 in a horizontal posture and in a stacked state at regular intervals in the vertical direction, and are set at predetermined positions on the base 11.
(III)傾斜調整機構および研削条件記憶手段の詳細
次に、図4および図5を参照して、本発明に係る傾斜調整機構100を説明する。
この傾斜調整機構100は、研削ユニット30の前後方向(図4のA方向)の傾きを調整する前後調整用スペーサ101と、研削ユニット30の左右方向(図4のB方向)の傾きを調整する左右調整用スペーサ105とにより構成される。前後調整用スペーサ101は、各スライダ40のテーパ面40aに固定されている前後用支持ピン102によって支持されている。前後調整用スペーサ101は、前後用支持ピン102を支点として前後方向に傾動自在になっており、テーパ面40aに設けられたねじ孔に螺合する前後調整用ねじ103によって傾きが調整される。前後調整用スペーサ101には、前後調整用ねじ103の横に前後固定ねじ104が設けられており、この前後固定ねじ104をテーパ面40aに押し付けることにより、前後調整用スペーサ101は前後方向に揺れ動くことなく固定される。
(III) Details of Inclination Adjustment Mechanism and Grinding Condition Storage Unit Next, an inclination adjustment mechanism 100 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
The inclination adjusting mechanism 100 adjusts the front-rear adjustment spacer 101 that adjusts the inclination of the grinding unit 30 in the front-rear direction (A direction in FIG. 4) and the inclination of the grinding unit 30 in the left-right direction (B direction in FIG. 4). It is comprised by the spacer 105 for left-right adjustment. The front / rear adjustment spacer 101 is supported by front / rear support pins 102 fixed to the tapered surface 40 a of each slider 40. The front-rear adjustment spacer 101 is tiltable in the front-rear direction with the front-rear support pin 102 as a fulcrum, and the inclination is adjusted by a front-rear adjustment screw 103 that is screwed into a screw hole provided in the tapered surface 40a. The front / rear adjustment spacer 101 is provided with a front / rear fixing screw 104 next to the front / rear adjustment screw 103. By pressing the front / rear fixing screw 104 against the tapered surface 40a, the front / rear adjustment spacer 101 swings in the front / rear direction. It is fixed without.
前後調整用スペーサ101の表面のほぼ中心には、左右用支持ピン106が設けられており、この左右用支持ピン106に左右調整用スペーサ105が傾動自在に支持されている。すなわち、左右調整用スペーサ105はテーパ面40aと平行な面に沿って傾動自在である。左右調整用スペーサ105の上部の左右端部には、左右に長い長穴107が形成されている。左右固定ねじ108は、長穴107を貫通して前後調整用スペーサ101の表面に形成されたねじ孔101aに螺合される。この左右固定ねじ108を締め付けることにより、左右調整用スペーサ105は前後調整用スペーサ101に固定される。 A left and right support pin 106 is provided substantially at the center of the surface of the front and rear adjustment spacer 101, and the left and right adjustment spacer 105 is tiltably supported by the left and right support pin 106. That is, the left / right adjustment spacer 105 can tilt along a plane parallel to the tapered surface 40a. Long left and right elongated holes 107 are formed at the left and right ends of the upper portion of the left / right adjustment spacer 105. The left and right fixing screws 108 pass through the long holes 107 and are screwed into screw holes 101 a formed on the surface of the front / rear adjustment spacer 101. By tightening the left and right fixing screws 108, the left and right adjustment spacers 105 are fixed to the front and rear adjustment spacers 101.
また、研削加工装置10には、様々なウェーハの研削条件を記憶する研削条件記憶手段110が接続されている。この研削条件記憶手段110には、この場合ウェーハの研削条件として、図10に示すように、保護テープの種類と、ウェーハの直径と、研削加工後の研磨加工の有無とを予め入力しておくとともに、それらの研削条件に適合した研削ユニット30の回転軸30aの角度調整値を記憶させておく。この角度調整値は、ウェーハの研削条件に応じた角度に研削ユニット30の回転軸30aの角度を傾斜させるための、チャックテーブル20の回転軸20aと研削ユニット30の回転軸30aが平行の状態を基準としたC点およびD点での研削ユニット30の傾斜量である。作業者は、この角度調整値に応じた方向に前後調整用スペーサ101および左右調整用スペーサ105を傾かせる。角度調整値は、ウェーハの研削で生じる厚さのばらつきの傾向を研削条件ごとに収集、分析することで得られる。   The grinding apparatus 10 is connected to grinding condition storage means 110 for storing various wafer grinding conditions. In this case, as shown in FIG. 10, the grinding condition storage means 110 inputs in advance the type of the protective tape, the diameter of the wafer, and the presence / absence of polishing after grinding, as shown in FIG. At the same time, the angle adjustment value of the rotating shaft 30a of the grinding unit 30 suitable for the grinding conditions is stored. This angle adjustment value indicates that the rotation axis 20a of the chuck table 20 and the rotation axis 30a of the grinding unit 30 are in parallel to incline the angle of the rotation axis 30a of the grinding unit 30 to an angle according to the grinding conditions of the wafer. It is the amount of inclination of the grinding unit 30 at the points C and D as a reference. The operator tilts the front / rear adjustment spacer 101 and the left / right adjustment spacer 105 in a direction corresponding to the angle adjustment value. The angle adjustment value can be obtained by collecting and analyzing the tendency of thickness variation caused by wafer grinding for each grinding condition.
[3]研削加工装置の一連の動作
以上が本実施形態の研削加工装置10の構成であり、次に該装置10の動作を説明する。
まずはじめに、ウェーハ1の研削条件を研削条件記憶手段110に入力する。そうすると、ウェーハ1の研削条件に対応する角度調整値が選択される。次いで、選択された角度調整値に基づいて前後調整用スペーサ101と左右調整用スペーサ105を動かし、各研削ユニット30の回転軸30aの傾きが調整される。このときの基準となる傾きは、セルフグラインド後にダミーウェーハなどを研削した結果に基づき調整された傾きで、そこから前記角度調整値に基づいてさらに傾きを調整する。次に、研削加工されるウェーハ1は、はじめにピックアップロボット70によって供給カセット71内から取り出され、位置合わせ台72上に載置されて一定の位置に決められる。次いでウェーハ1は、供給アーム73によって位置合わせ台72から取り上げられ、着脱位置で待機しているチャックテーブル20上に被研削面(半導体チップ3が形成されていない裏面)を上に向けて載置される。
[3] A series of operations of the grinding apparatus The above is the configuration of the grinding apparatus 10 of the present embodiment. Next, the operation of the apparatus 10 will be described.
First, the grinding condition of the wafer 1 is input to the grinding condition storage unit 110. Then, the angle adjustment value corresponding to the grinding condition of the wafer 1 is selected. Next, the front / rear adjustment spacer 101 and the left / right adjustment spacer 105 are moved based on the selected angle adjustment value, and the inclination of the rotation shaft 30a of each grinding unit 30 is adjusted. The reference inclination at this time is an inclination adjusted based on the result of grinding a dummy wafer after self-grinding, and the inclination is further adjusted based on the angle adjustment value therefrom. Next, the wafer 1 to be ground is first taken out from the supply cassette 71 by the pick-up robot 70 and placed on the alignment table 72 to be determined at a certain position. Next, the wafer 1 is picked up by the supply arm 73 from the alignment table 72 and placed on the chuck table 20 waiting at the attachment / detachment position with the surface to be ground (the back surface on which the semiconductor chip 3 is not formed) facing upward. Is done.
ウェーハ1はターンテーブル13のR方向への回転によって一次研削位置と二次研削位置にこの順で移送され、これら研削位置で、研削ユニット30により上記のようにして表面が研削される。ウェーハ1の研削にあたっては、いずれの研削位置においても、厚さ測定ゲージ50によってウェーハ1の厚さを逐一測定しながら研削量が制御される。二次研削が終了したウェーハ1は、さらにターンテーブル13がR方向に回転することにより着脱位置に戻される。   The wafer 1 is transferred to the primary grinding position and the secondary grinding position in this order by the rotation of the turntable 13 in the R direction, and the surface is ground by the grinding unit 30 as described above at these grinding positions. When grinding the wafer 1, the grinding amount is controlled while measuring the thickness of the wafer 1 by the thickness measurement gauge 50 at any grinding position. The wafer 1 for which the secondary grinding has been completed is returned to the attachment / detachment position by further rotating the turntable 13 in the R direction.
着脱位置に戻ったチャックテーブル20上のウェーハ1は、洗浄ノズル76により洗浄される。次いで、回収アーム77によって取り上げられ、スピンナ式洗浄装置80に移されて水洗、乾燥される。そして、スピンナ式洗浄装置80で洗浄処理されたウェーハ1は、ピックアップロボット70によって回収カセット81内に移送、収容される。以上が本実施形態の研削加工装置10の全体動作であり、この動作が繰り返し行われて多数のウェーハ1が連続的に研削加工される。   The wafer 1 on the chuck table 20 returned to the attachment / detachment position is cleaned by the cleaning nozzle 76. Next, it is picked up by the recovery arm 77, transferred to a spinner type cleaning device 80, washed with water and dried. The wafer 1 cleaned by the spinner cleaning device 80 is transferred and accommodated in the recovery cassette 81 by the pickup robot 70. The above is the overall operation of the grinding apparatus 10 of the present embodiment, and this operation is repeated to grind many wafers 1 continuously.
本実施形態によれば、研削ユニット30の回転軸30aの角度を調整して研削することで、研削後のウェーハの厚さを均一に仕上げることができる。図6に示すように研削ユニット30の回転軸30aの角度を調整しない場合では、ウェーハは外周部に行くほど沈んでしまい、厚み方向の研削量が少なくなる傾向があるため、外側が厚くなってしまい厚さを均一に仕上げることができない。しかしながら、図7に示す本実施形態では、傾斜調整機構100および研削条件記憶手段110を使用することで、容易に研削ユニット30の回転軸30aの角度を調整することが可能である。これにより、図10に示すような予め分析した数値に基づいて研削ユニット30の回転軸30aを傾かせて研削をすれば、ウェーハ1の厚さを均一に仕上げることができる。   According to this embodiment, by adjusting the angle of the rotating shaft 30a of the grinding unit 30 and grinding, the thickness of the wafer after grinding can be finished uniformly. As shown in FIG. 6, when the angle of the rotating shaft 30a of the grinding unit 30 is not adjusted, the wafer sinks toward the outer periphery, and the amount of grinding in the thickness direction tends to decrease. As a result, the thickness cannot be made uniform. However, in the present embodiment shown in FIG. 7, the angle of the rotating shaft 30a of the grinding unit 30 can be easily adjusted by using the inclination adjusting mechanism 100 and the grinding condition storage means 110. As a result, the thickness of the wafer 1 can be uniformly finished by inclining the rotating shaft 30a of the grinding unit 30 based on numerical values analyzed in advance as shown in FIG.
また、研削加工後に後工程である研磨工程を行う場合、研削加工後のウェーハ1の厚さは、均一にするのではなく、例えば外周部へ行くにしたがい厚くさせる必要がある。その理由として、研磨加工後のウェーハ1は、研削加工とは逆に自転中心から外へ行くほど薄くなる場合がある。そのため、図8(a)に示すように、ウェーハ1は、研削ユニット30の回転軸30aを図10に示す角度調整値に基づいた角度に傾かせてから研削される。その結果、図8(b)に示す外周に向かうにしたがい厚くなるウェーハ1を得る。この後、ウェーハ1は、研磨加工装置で研磨され、図9(b)に示すように厚さが均一になる。図9(a)は、研磨加工装置の一部を示したものである。図示せぬモータによってシリカなどの酸化金属砥粒を含浸した研磨布44が回転し、この研磨布44をウェーハ1に押し当てウェーハ1の裏面を研磨する。   In addition, when a polishing process, which is a subsequent process, is performed after the grinding process, the thickness of the wafer 1 after the grinding process needs to be increased, for example, as it goes to the outer peripheral portion, instead of being uniform. As a reason for this, the wafer 1 after polishing may become thinner as it goes away from the center of rotation, contrary to grinding. Therefore, as shown in FIG. 8A, the wafer 1 is ground after the rotation shaft 30a of the grinding unit 30 is tilted to an angle based on the angle adjustment value shown in FIG. As a result, a wafer 1 is obtained that becomes thicker toward the outer periphery shown in FIG. Thereafter, the wafer 1 is polished by a polishing apparatus, and the thickness becomes uniform as shown in FIG. FIG. 9A shows a part of the polishing apparatus. A polishing cloth 44 impregnated with metal oxide abrasive such as silica is rotated by a motor (not shown), and the polishing cloth 44 is pressed against the wafer 1 to polish the back surface of the wafer 1.
本実施形態の研削加工装置10によれば、傾斜調整機構100と研削条件記憶手段101により、研削ユニット30の回転軸30aの傾きを調整できる。すなわち、予めウェーハ1の各研削条件と、各研削条件に対応する研削ユニット30の角度調整値とを研削条件記憶手段に記憶させておき、ウェーハを研削するときに研削条件を選択することによって、その研削条件に対応した角度調整値が選択される。この選択された角度調整値に沿って研削ユニット30の回転軸30aを傾けてウェーハ1を研削すれば、ウェーハの厚さを均一に仕上げることができる。したがって、従来のように熟練を要することなく、経験の浅い作業者であっても研削条件記憶手段110により選択された角度調整値に沿って研削ユニット30を傾かせれば、ウェーハの厚さを均一に仕上げることができる。これらの結果、研削ユニット30の回転軸30aの傾きを、研削条件に対応して容易に調整することができるとともに、作業時間のロスや人為的ミスを抑えることができる。また、様々な条件のウェーハの研削傾向を分析し、それをフィードバックすることで、より高品質なウェーハを得ることができる。   According to the grinding apparatus 10 of the present embodiment, the inclination of the rotating shaft 30a of the grinding unit 30 can be adjusted by the inclination adjusting mechanism 100 and the grinding condition storage means 101. That is, by previously storing each grinding condition of the wafer 1 and the angle adjustment value of the grinding unit 30 corresponding to each grinding condition in the grinding condition storage means, by selecting the grinding condition when grinding the wafer, An angle adjustment value corresponding to the grinding condition is selected. If the rotation axis 30a of the grinding unit 30 is tilted along the selected angle adjustment value and the wafer 1 is ground, the thickness of the wafer can be finished uniformly. Therefore, if the grinding unit 30 is tilted along the angle adjustment value selected by the grinding condition storage means 110 even for an inexperienced worker without requiring skill as in the prior art, the wafer thickness can be reduced. Can be finished uniformly. As a result, the inclination of the rotating shaft 30a of the grinding unit 30 can be easily adjusted according to the grinding conditions, and loss of work time and human error can be suppressed. Further, by analyzing the grinding tendency of wafers under various conditions and feeding them back, higher quality wafers can be obtained.
なお、上記実施形態では、保護テープ5の種類、ウェーハ1の直径、および研削加工後の研磨加工の有無の3条件を研削条件とし、これらの研削条件に適合した回転軸30aの角度調整値を研削条件記憶手段110に記憶させているが、本発明では、研削条件はこれら3条件に限定はされない。本発明では他の研削条件として、ウェーハ1をどれだけの厚さ研削するかといった研削量やウェーハ1の結晶特性、あるいは砥石ホイール35の種別、さらにはウェーハ1の被研削面の面状態といった研削条件を取り上げることができ、これら条件に適合した回転軸30aの角度調整値が、研削条件記憶手段110に記憶される。   In the above embodiment, the three conditions of the type of the protective tape 5, the diameter of the wafer 1, and the presence / absence of polishing after grinding are used as the grinding conditions, and the angle adjustment value of the rotating shaft 30 a suitable for these grinding conditions is set. Although stored in the grinding condition storage means 110, in the present invention, the grinding conditions are not limited to these three conditions. In the present invention, as other grinding conditions, the grinding amount such as the thickness of the wafer 1 to be ground, the crystal characteristics of the wafer 1, the type of the grinding wheel 35, and the surface condition of the surface to be ground of the wafer 1 are ground. Conditions can be taken up, and the angle adjustment value of the rotary shaft 30a that meets these conditions is stored in the grinding condition storage means 110.
本発明の一実施形態で研削加工が施されるウェーハの(a)斜視図、(b)側面図である。It is the (a) perspective view and (b) side view of the wafer which are ground by one Embodiment of this invention. 本発明の傾斜調整機構と研削条件記憶手段とを備える研削加工装置の斜視図である。It is a perspective view of a grinding device provided with the inclination adjustment mechanism and grinding condition storage means of the present invention. 図2に示した研削加工装置が備えるスピンドルユニットによってウェーハ表面を研削している状態を示す(a)斜視図、(b)側面図である。3A is a perspective view and FIG. 3B is a side view showing a state in which a wafer surface is ground by a spindle unit provided in the grinding apparatus shown in FIG. 2. 研削加工装置の砥石の回転軌跡とチャックテーブルの位置関係を示した平面図である。It is the top view which showed the positional relationship of the rotation locus | trajectory of the grindstone of a grinding processing apparatus, and a chuck table. 図2に示した研削加工装置が備える傾斜調整機構を示す(a)側面図、(b)正面図である。It is the (a) side view and (b) front view which show the inclination adjustment mechanism with which the grinding-work apparatus shown in FIG. 2 is provided. (a)は、従来の研削加工装置でウェーハを研削する様子を示した側面図、(b)は、その研削加工で得られたウェーハの側面図である。(A) is the side view which showed a mode that the wafer was ground with the conventional grinding processing apparatus, (b) is the side view of the wafer obtained by the grinding process. (a)は、本発明の傾斜調整機構により研削ユニットの回転軸を傾かせてウェーハを研削する様子を示した側面図、(b)は、その研削加工で得られたウェーハの側面図である。(A) is the side view which showed a mode that the rotating shaft of a grinding unit was tilted by the inclination adjustment mechanism of this invention, and grinding a wafer, (b) is a side view of the wafer obtained by the grinding process. . (a)は、研磨工程有りの研削条件でウェーハを研削する様子を示した側面図、(b)は、その研削加工で得られたウェーハの側面図である。(A) is the side view which showed a mode that a wafer was ground on the grinding conditions with a grinding | polishing process, (b) is a side view of the wafer obtained by the grinding process. (a)図8で得られたウェーハを研磨する様子を示した側面図、(b)は、その研磨加工で得られたウェーハの側面図である。(A) The side view which showed a mode that the wafer obtained in FIG. 8 was grind | polished, (b) is the side view of the wafer obtained by the grinding | polishing process. 各研削条件と、その研削条件に適合する研削ユニットの回転軸の角度調整値を示す表である。It is a table | surface which shows each grinding condition and the angle adjustment value of the rotating shaft of the grinding unit which suits the grinding condition.
符号の説明Explanation of symbols
1…ウェーハ
5…保護テープ(保護部材)
10…研削加工装置
20…チャックテーブル(保持手段)
20a…チャックテーブルの回転軸(保持手段の回転軸)
21a…保持面
30…研削ユニット(研削手段)
30a…研削ユニットの回転軸(回転軸)
43…送り機構(送り手段)
100…傾斜調整機構(傾斜調整手段)
110…研削条件記憶手段
1 ... wafer 5 ... protective tape (protective member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Grinding apparatus 20 ... Chuck table (holding means)
20a: Chuck table rotation axis (rotation axis of holding means)
21a ... holding surface 30 ... grinding unit (grinding means)
30a: Rotary axis of the grinding unit (rotary axis)
43 ... Feeding mechanism (feeding means)
100: Inclination adjusting mechanism (inclination adjusting means)
110: Grinding condition storage means

Claims (8)

  1. 表面にデバイスが形成され、該表面に保護部材が被覆されたウェーハを、裏面が露出する状態で保持する保持面を有する回転可能な保持手段と、
    該保持手段の前記保持面に対向配置され、前記保持手段の回転軸と平行な回転軸を有する研削手段と、
    該研削手段の回転軸の傾きを任意の角度に調整する傾斜調整手段と、
    前記保持手段と前記研削手段とを、研削手段の前記回転軸に沿って相対移動させて互いに接近・離間させるとともに、接近時に前記研削手段によって前記ウェーハの裏面を研削して該ウェーハの厚さを減じさせる送り手段とを有するウェーハ研削装置において、
    ウェーハの研削条件を記憶する研削条件記憶手段が設けられるとともに、該研削条件記憶手段に記憶された該研削手段の回転軸の傾き角度に基づいて、前記傾斜調整手段によって研削手段の回転軸の傾きが調整可能であることを特徴とするウェーハの研削加工装置。
    A rotatable holding means having a holding surface for holding a wafer having a device formed on the front surface and coated with a protective member on the surface in a state where the back surface is exposed;
    A grinding means disposed opposite to the holding surface of the holding means and having a rotation axis parallel to the rotation axis of the holding means;
    Inclination adjusting means for adjusting the inclination of the rotating shaft of the grinding means to an arbitrary angle;
    The holding means and the grinding means are moved relative to each other along the rotation axis of the grinding means to approach and separate from each other, and when approaching, the back surface of the wafer is ground by the grinding means to reduce the thickness of the wafer. In a wafer grinding apparatus having a feed means for reducing,
    Grinding condition storage means for storing the grinding conditions of the wafer is provided, and the inclination of the rotation axis of the grinding means is adjusted by the inclination adjusting means based on the inclination angle of the rotation axis of the grinding means stored in the grinding condition storage means. Is a wafer grinding apparatus characterized by being adjustable.
  2. 前記研削条件記憶手段に記憶される前記研削手段の傾き角度が、前記保護部材の種別に応じたものであることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの研削加工装置。   2. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein an inclination angle of the grinding means stored in the grinding condition storage means is in accordance with a type of the protection member.
  3. 前記研削条件記憶手段に記憶される前記研削手段の傾き角度が、前記ウェーハの外径に応じたものであることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの研削加工装置。   2. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein an inclination angle of the grinding means stored in the grinding condition storage means corresponds to an outer diameter of the wafer.
  4. 前記研削条件記憶手段に記憶される前記研削手段の傾き角度が、研削加工後の追加工程に応じたものであることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの研削加工装置。   2. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein an inclination angle of the grinding means stored in the grinding condition storage means corresponds to an additional step after grinding.
  5. 前記研削条件記憶手段に記憶される前記研削手段の傾き角度が、前記研削手段の前記ウェーハに対する研削量に応じたものであることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの
    研削加工装置。
    2. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein an inclination angle of the grinding means stored in the grinding condition storage means is in accordance with a grinding amount of the grinding means with respect to the wafer.
  6. 前記研削条件記憶手段に記憶される前記研削手段の傾き角度が、前記ウェーハの結晶特性に応じたものであることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの研削加工装置。   2. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein an inclination angle of the grinding means stored in the grinding condition storage means is in accordance with crystal characteristics of the wafer.
  7. 前記研削手段は前記ウェーハを研削する砥石を備えており、前記研削条件記憶手段に記憶される前記研削手段の傾き角度が、該砥石の種別に応じたものであることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの研削加工装置。   The grinding means includes a grindstone for grinding the wafer, and an inclination angle of the grinding means stored in the grinding condition storage means is in accordance with a type of the grindstone. The wafer grinding apparatus described in 1.
  8. 前記研削条件記憶手段に記憶される前記研削手段の傾き角度が、前記ウェーハの被研削面の面状態に応じたものであることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの研削加工装置。   2. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein an inclination angle of the grinding means stored in the grinding condition storage means corresponds to a surface state of a surface to be ground of the wafer.
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