JP2009105194A - 加工装置 - Google Patents

加工装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009105194A
JP2009105194A JP2007275035A JP2007275035A JP2009105194A JP 2009105194 A JP2009105194 A JP 2009105194A JP 2007275035 A JP2007275035 A JP 2007275035A JP 2007275035 A JP2007275035 A JP 2007275035A JP 2009105194 A JP2009105194 A JP 2009105194A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grinding
grindstone
wafer
grinding wheel
outer diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007275035A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5275611B2 (ja
Inventor
Kazutaka Kuwana
一孝 桑名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Abrasive Systems KK
Original Assignee
Disco Abrasive Systems KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems KK filed Critical Disco Abrasive Systems KK
Priority to JP2007275035A priority Critical patent/JP5275611B2/ja
Publication of JP2009105194A publication Critical patent/JP2009105194A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5275611B2 publication Critical patent/JP5275611B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

【課題】装置に装着された工具の種類を大きさによって確実に確認し、替えミスを事前に検知して安全に装置を運転させる。
【解決手段】研削ユニット40Bを軸間方向に沿って基準ポイントPからターンテーブル35の外側方向に移動させると、研削ホイール45の砥石固定部48の外周面48aが工具検出装置110のカムロッド113に当接し、さらにカムロッド113が回転する。カムロッド113が所定角度回転したことをセンサ114で検出し、基準ポイントPからカムロッド検出までの研削ユニット40Bの移動距離(d1,d2,…)に基づき、研削ホイール45の砥石部49Aの外径が適切なものであるか否かを判別する。
【選択図】図7

Description

本発明は半導体ウェーハの裏面を研削する研削装置等の加工装置に係り、特に、加工用の工具が大小様々なものに付け替えられる形式の加工装置に関する。
半導体デバイスは、搭載される各種電子機器の軽薄短小化の要求に応じてより薄いものが求められてきており、これに応じて半導体ウェーハも薄化されている。半導体ウェーハの薄化は、一般に半導体ウェーハを裏面研削することによってなされているが、例えば薄化した後のウェーハの裏面に金属膜を付着させるなどの付加工程を実施する場合には、ウェーハの機械的強度が不足して割れてしまうおそれがある。そこで、表面に半導体デバイスが形成されている円形状のデバイス形成領域に対応する裏面の領域のみを研削ホイールの砥石で研削して、デバイス形成領域のみを薄化する技術が知られている(特許文献1等参照)。
このようにしてデバイス形成領域のみが薄化されたウェーハは、裏面に凹部が形成され、凹部の周囲の外周部には元の厚さが残って裏面側に突出する環状凸部が形成される。このウェーハによれば、環状凸部が補強部となって剛性が確保されるので、上記付加工程を安全、かつ適確に実施することができる。
特開2007−19379号公報
一般にウェーハには、シリコン等の材料の結晶方位を示すマークが外周部に形成されている。マークとしては、V字状の切欠きのノッチや、接線方向に平坦に切り欠いたオリエンテーションフラットが代表的である。デバイス形成領域は、半導体チップの数を最大限に得て生産効率を上げるために、環状凸部の幅を確保しながら最大限の大きさが求められるが、ウェーハの外径や結晶方位マークの種類等によって大きさ(径)は異なってくる。このため、デバイス形成領域のみを研削する研削ホイールは、研削するデバイス形成領域に応じて外径の異なるものが用意され、デバイス形成領域の大きさに対応したものが研削装置に装着される。
ところで、研削ホイールを研削装置に装着する作業は、概ね人手によっている。したがって、作業者が不適切な大きさの研削ホイールを選んで装着してしまうといった付け替えミスが発生するおそれがあった。種類の異なる研削ホイールを装着したまま運転が開始されると、ウェーハや研削ホイール自体が破損する可能性があり、回避されるべき問題である。また、研削装置にあっては、研削の効率化や加工品質を維持するために、粗研削した後に仕上げ研削するといったように、複数段階に研削するタイプがあり、そのような研削装置では、付け替えミスの発生率が高くなる。付け替えミスの発生を防止するには、作業者自身の注意喚起や確認作業に頼らざるを得ず、したがってより確実に研削ホイールの種類を確認することができる方策が望まれていた。
よって本発明は、装置に装着された工具(研削ホイール等)の種類を大きさによって確実に確認することができ、もって付け替えミスがあったとしてもそのまま運転されることが未然に防止され、安全に装置を運転させることができる加工装置を提供することを目的としている。
本発明の加工装置は、表面に複数の半導体デバイスが形成された円形状のデバイス形成領域と、該デバイス形成領域を囲繞する外周余剰領域とを有するウェーハを、裏面が露出する状態に保持する平坦な保持面を有する保持手段と、保持面に対向して配設され、該保持面に略直交する方向に延びる回転軸を有し、該回転軸に着脱可能に装着される工具によって、該保持面に保持されたウェーハにおけるデバイス形成領域に対応する裏面のみに加工を施す加工手段と、該加工手段を、保持面に保持されたウェーハに向かって加工送りする送り手段と、加工手段を保持面と平行な方向に相対移動させる移動手段とを具備する加工装置であって、工具は、該回転軸と同心状の円筒状外周面、および保持面に対向し、該保持面と略平行な端面を有する砥石固定部と、該砥石固定部の端面に固定され、円筒状外周面と略同径の外径を有する環状の砥石部とを有し、さらに、移動手段によって加工手段が保持面と平行な方向に相対移動した時の任意の位置で、砥石固定部の円筒状外周面が接触して該砥石固定部の外径位置を検出する検出手段と、該検出手段が検出した砥石固定部の外径位置に基づいて、工具の種類を判別する判別手段とを具備することを特徴としている。
本発明の加工装置では、保持手段の保持面に保持されたウェーハの裏面に向かって送り手段により加工手段を加工送りして、工具をデバイス形成領域に対応する裏面に作用させることにより、ウェーハに加工が施される。工具によるウェーハへの加工位置、すなわち砥石部による加工領域は、移動手段によって加工手段を保持面と平行な方向に相対移動させることで調整される。工具はウェーハの大きさや加工の種類、条件等によって適切なものが選択されて回転軸に装着される。デバイス形成領域を加工する工具は、砥石部の外径がデバイス形成領域の半径に相当するものが適切とされる。
工具の種類を判別する要素として砥石部の径があり、本発明の加工装置では、移動手段によって加工手段を保持面と平行な方向に相対移動させて、工具の砥石固定部の外径位置を検出手段で検出することにより、適切な径の砥石部を備えた工具が装着されているか否かを確認することができる。本発明の砥石固定部は、端面にウェーハを加工する環状の砥石部が設けられており、円筒状の外周面が、砥石部の外径と略同径となっている。本発明の検出手段では、直接砥石部の外径に接触してその外径位置を検出するのではなく、砥石部と略同心・同径の砥石固定部の外周面に接触することをもって、砥石部の外径位置を検出したとみなすのである。工具の外径が適切なものであるか否かは、検出手段が検出した砥石固定部の外径位置に基づいて判別手段によりなされる。
判別手段によって工具が適切なものであると判別された場合には加工の運転に移り、工具が不適切である、すなわち付け替えミスが生じていると判別された場合には、警告音が発せられるなどして告知され、適切な工具に付け替えられる。したがって工具の付け替えミスを加工前に知ることができ、安全に装置を運転させることができる。
本発明によれば、装置に装着された工具の種類を大きさによって確実に確認することができ、もって付け替えミスがあったとしてもそのまま運転されることが未然に防止され、安全に装置を運転させることができるといった効果を奏する。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
[1]半導体ウェーハ
図1の符号1は、本実施形態で裏面研削される円盤状の半導体ウェーハである。このウェーハ1はシリコンウェーハ等であって、表面1a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(デバイス)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。
複数の半導体チップ3は、ウェーハ1と同心の概ね円形状のデバイス形成領域4に形成されている。デバイス形成領域4はウェーハ1の大部分を占めており、このデバイス形成領域4の周囲であってウェーハ1の外周部は、半導体チップ3が形成されない環状の外周余剰領域5とされている。また、ウェーハ1の外周面の所定箇所には、半導体の結晶方位を示すマークとしてV字状の切欠き(ノッチ)6が形成されている。このノッチ6は、外周余剰領域5内に形成されている。
ウェーハ1の厚さは例えば700μm程度であり、ウェーハ1は、図2(a)に示すように、裏面1bのデバイス形成領域4に対応する領域のみが所定厚さ除去されて円形状の凹部4Aが形成されるとともに、凹部4Aの周囲の外周余剰領域5に元の厚さが残った環状凸部5Aが形成される。凹部4Aが形成されることにより、デバイス形成領域4は得るべき半導体チップ3の厚さ(例えば50〜100μm程度)に薄化される。図2(a)に示すウェーハ1の凹部4Aはウェーハ1自身と同心状に形成されている。
図2(b)は同じく裏面1bに凹部4Aが形成され、凹部4Aの周囲に環状凸部5aが形成されたウェーハを示しているが、このウェーハ1の結晶方位を示すマークは、外周部に接線方向に平坦な形成された切欠きであるオリエンテーションフラット7である。オリエンテーションフラット7が形成されているウェーハ1にあっては、凹部4Aはオリエンテーションフラット7を避けて形成され、このため、凹部4Aはウェーハ1の中心に対して偏心している。ノッチ6とオリエンテーションフラット7の外周縁からの欠損量を比べると、オリエンテーションフラット7の方が多いので、ウェーハ1の外径が同一である場合、凹部4Aの内径は、ノッチ6が形成されたウェーハ1の方がオリエンテーションフラット7が形成されたウェーハ1よりも大きい。
ウェーハ1の裏面の凹部4Aは、デバイス形成領域4の裏面側を研削することによって形成される。図3の符号20は、凹部4Aを形成する研削を実施するのに好適な研削装置の一例を示している。ウェーハ1は、研削装置20に供給される前に、半導体チップ3が形成された表面1a全面に、電子回路の保護などを目的として保護テープ8が貼着される。保護テープ8は、例えば厚さ70〜200μm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5〜20μm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の表面1aに合わせて貼り付けられる。
[2]研削装置
図3〜図6を参照して研削装置20を説明する。この研削装置20によれば、上記保護テープ8を介してウェーハ1の表面1a側を真空吸着式のチャックテーブル(保持手段)30に吸着させてウェーハ1を保持し、2台の研削ユニット(粗研削用と仕上げ研削用)40A,40Bによって裏面1bに上記凹部4Aを形成するとともに、その凹部4Aの底面を平坦に仕上げる。
図3に示すように、研削装置20は直方体状の基台21を有しており、ウェーハ1は、この基台21上の所定箇所に着脱自在にセットされる供給カセット22A内に、表面1a側を上にした状態で複数が積層状態で収容される。供給カセット22Aに収容されている1枚のウェーハ1は搬送ロボット23によって引き出され、表裏を反転されてから、裏面1bを上に向けた状態で位置決めテーブル24上に載置され、ここで一定の位置に決められる。
基台21上には、R方向に回転駆動されるターンテーブル35が設けられており、さらにこのターンテーブル35の外周部分には、複数(この場合、3つ)の円盤状のチャックテーブル30が、周方向に等間隔をおいて配設されている。これらチャックテーブル30はZ方向(鉛直方向)を回転軸として回転自在に支持されており、図示せぬ駆動機構によって回転駆動させられる。
位置決めテーブル24上で位置決めがなされたウェーハ1は、供給アーム25によって位置決めテーブル24から取り上げられ、真空運転されている1つのチャックテーブル30上に、保護テープ8が貼着された表面1a側を下に向けた状態で同心状に載置される。
チャックテーブル30は、図4(b)に示すように、枠体31の中央上部に、多孔質部材による円形の吸着部32が形成されたもので、ウェーハ1は吸着部32の水平な上面である保持面32aに、保護テープ8が密着し、かつ、裏面1bが上に向いて露出する状態に吸着、保持される。ウェーハ1の表面1a側の半導体チップ3の電子回路は保護テープ8によって保護され、チャックテーブル30からダメージを受けることが防止される。
チャックテーブル30に保持されたウェーハ1は、ターンテーブル35がR方向(時計回り方向)へ所定角度回転することにより、粗研削用研削ユニット40Aの下方の一次加工位置に送り込まれ、この位置で研削ユニット40Aにより裏面1bが粗研削されて凹部4Aが形成される。次いでウェーハ1は、再度ターンテーブル35がR方向へ所定角度回転することにより、仕上げ研削用研削ユニット40Bの下方の二次加工位置に送り込まれ、この位置で研削ユニット40Bにより凹部4Aの底面が仕上げ研削される。
各研削ユニット40A,40Bは同一構成であり、装着される砥石が粗研削用と仕上げ研削用と異なることで、区別される。図4に示すように、研削ユニット40A,40Bは、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41と、このスピンドルハウジング41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(回転軸)42と、スピンドルハウジング41の上端部に固定されてスピンドルシャフト42を回転駆動するモータ43と、スピンドルシャフト42の下端に同軸的に固定されたフランジ44とを具備している。そしてフランジ44には、研削ホイール45が着脱可能に取り付けられる。
研削ホイール45は、図4および図6に示すように、フレーム46と、フレーム46に固着された複数の砥石49とから構成されている。フレーム46は、外径が均一である上側のフランジ装着部47aの下端に、下方に向かうにしたがって縮径する円錐状の円錐部47bが形成され、さらに、円錐部47bの下端に外径が均一の環状の砥石固定部48が形成されたものである。
砥石固定部48は、円筒状の外周面48aと、チャックテーブル30の保持面32aに対向する端面48bとを有している。端面48bは保持面32aと平行であり、この端面48bに、複数のチップ状の砥石49が環状に配列され、固着されている。複数の砥石49により環状の砥石部49Aが構成され、砥石部49Aの外径(研削ホイール45の研削外径)は、砥石固定部48の外周面48aの外径と略同一に形成されている。研削ホイール45は、砥石部49Aの外径が、ウェーハ1の裏面1bに形成する凹部4Aの半径、すなわちデバイス形成領域4の半径に相当するものが選ばれて、フランジ44に装着される。砥石49の下端面である刃先面は、砥石固定部48の端面48bと平行、すなわち保持面32aと平行に設定される。砥石49は、例えば、ガラス質のボンド材中にダイヤモンド砥粒を混合して成形し、焼結したものが用いられる。
砥石固定部48に固着される砥石49は粗研削用と仕上げ研削用があり、砥石49が粗研削用とされた研削ホイール45は、粗研削用の研削ユニット40Aに装着される。また、砥石49が仕上げ研削用とされた研削ホイール45は、仕上げ研削用の研削ユニット40Bに装着される。粗研削用の砥石49は、例えば♯320〜♯600程度の比較的粗い砥粒を含むものが用いられる。また、仕上げ研削用の研削ユニット40Bに取り付けられる砥石49は、例えば♯2000〜♯8000程度の比較的細かい砥粒を含むものが用いられる。各研削ユニット40A,40B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)が設けられている。
図3に示すように、各研削ユニット40A,40Bは、基台21のY方向奥側の端部に立設されたX方向に並ぶ左右一対のコラム26の前面26aに、それぞれ取り付けられている。各コラム26に対する各研削ユニット40A,40B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。
各コラム26のY方向手前側の前面26aは、基台21の上面に対しては垂直面であるが、X方向の中央から端部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。このテーパ面26aの水平方向すなわちテーパ方向は、対応する前方の加工位置(左側のコラム26では左側の一次加工位置、右側のコラム26では右側の二次加工位置)に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心と、ターンテーブル35の回転中心とを結ぶ線に対して平行になるように設定されている。
図3および図5に示すように、各コラム26のテーパ面26aには、そのテーパ方向と平行な上下一対のガイド51が設けられており、このガイド51には、X軸スライダ52が摺動自在に装着されている。このX軸スライダ52は、サーボモータ53によって駆動される図示せぬボールねじ式の送り機構により、ガイド51に沿って往復移動するようになっている。X軸スライダ52の往復方向は、ガイド51の延びる方向、すなわちテーパ面26aのテーパ方向と平行である。
X軸スライダ52の前面はX・Z方向に沿った面であり、その前面に、各研削ユニット40A,40Bが、それぞれZ方向(鉛直方向)に昇降自在に設置されている。これら研削ユニット40A,40Bは、X軸スライダ52の前面に設けられたZ方向に延びるガイド54にZ軸スライダ55を介して摺動自在に装着されている。そして各研削ユニット40A,40Bは、サーボモータ56よって駆動されるボールねじ式の送り機構57により、Z軸スライダ55を介してZ方向に昇降するようになっている。
上述したように、上記一次加工位置および二次加工位置に位置付けられた各チャックテーブル30の回転中心と、ターンテーブル35の回転中心との間を結ぶ方向(図5のFで示す方向、以下、軸間方向と称する)は、それぞれコラム26の前面26aのテーパ方向、すなわちガイド51の延びる方向と平行に設定されている。そして、各研削ユニット40A,40Bは、研削ホイール45の回転中心(スピンドルシャフト42の軸心)が、対応する加工位置(粗研削用の研削ユニット40Aでは一次加工位置、仕上げ用の研削ユニット40Bでは二次加工位置)に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル35の回転中心とを結ぶ軸間方向の直上にそれぞれ存在するように、位置設定がなされている。したがって、研削ユニット40A,40Bが、X軸スライダ52ごとガイド51に沿って移動すると、研削ホイール45の回転中心が軸間方向に沿って移動するように設定されている。
ウェーハ1の裏面1bのデバイス形成領域4に対応する領域のみを研削して凹部4Aを形成するにあたっては、研削ユニット40A(40B)の軸間方向位置が、図5および図6に示すように、各加工位置に位置付けられたウェーハ1の裏面1bに対面する研削ホイール45の研削外径(砥石部49Aの外径)が、ウェーハ1のデバイス形成領域4の半径に対応する凹部形成位置に位置付けられる。この凹部形成位置は砥石49の刃先面がウェーハ1の回転中心付近とデバイス形成領域4の外周縁を通過する位置であり、この場合はウェーハ1の回転中心よりもターンテーブル35の外周側とされる。
このようにして研削ユニット40A(40B)の軸間方向が定められたら、チャックテーブル30を回転させてウェーハ1を自転させ、送り機構57によって研削ユニット40A(40B)を下方に送りながら、回転する研削ホイール45の砥石49をウェーハ1の裏面1bに押し当てる研削動作が開始される。
一次加工位置での研削ユニット40Aによる粗研削により、ウェーハ1の裏面1bには、図2に示すようにデバイス形成領域4に対応する領域に凹部4Aが形成されるとともに、凹部4Aの周囲に環状凸部5Aが形成される。また、二次加工位置での研削ユニット40Bによる仕上げ研削により、凹部4Aの底面が仕上げ研削される。粗研削では、例えば仕上げ研削後の厚さ+20〜40μm程度といった厚さまで研削され、仕上げ研削では残りの厚さが研削され、これによってデバイス形成領域4に対応する領域が得るべき半導体チップ3の厚さに薄化される。
図2および図4(a)に示すように、粗研削後の被研削面には、多数の弧が放射状に描かれた模様を呈する研削条痕9が残留する。この研削条痕9は砥石49中の砥粒による破砕加工の軌跡であり、マイクロクラック等を含む機械的ダメージ層である。粗研削による研削条痕9は仕上げ研削によって除去されるが、仕上げ研削によっても新たな研削条痕が残留する場合がある。
なお、ウェーハ1の研削の際には、粗研削および仕上げ研削とも、各加工位置の近傍に設けられた接触式の厚さ測定器60によってウェーハ厚さが逐一測定され、その測定値に基づいて研削量が制御される。厚さ測定器60は、図4(a)に示すように、基準側ハイトゲージ61と可動側ハイトゲージ62との組み合わせで構成されている。
各ハイトゲージ61,62はプローブ61a,62aをそれぞれ備えており、基準側ハイトゲージ61のプローブ61aがチャックテーブル30の枠体31の表面31aに接触し、可動側ハイトゲージ62のプローブ62aがウェーハ1の被研削面に接触するようにセットされる。この厚さ測定器60では、各プローブ61a,62aの接触点の高さ位置を比較することにより、ウェーハ1の厚さ測定値が出力される。凹部4Aを形成してデバイス形成領域4の厚さを測定する際の測定点、すなわち可動側ハイトゲージ61のプローブ61aの接触点は、図4(a)の破線で示すように、凹部4Aの外周部が好ましい。
上記のようにして研削により凹部4Aの形成が完了したウェーハ1は、次のようにして回収される。まず、仕上げ用の研削ユニット40Bが上昇してウェーハ1から退避し、一方、ターンテーブル35がR方向へ所定角度回転することにより、ウェーハ1が供給アーム25からチャックテーブル30に載置された着脱位置に戻される。この着脱位置でチャックテーブル30の真空運転は停止され、次いでウェーハ1は、回収アーム27によってスピンナ式洗浄装置28に移されて洗浄される。
洗浄ユニット28では、ウェーハ1と同径程度の回転式の吸着テーブルにウェーハ1が吸着、保持され、1000rpm程度で回転する最中に純水等の洗浄水がウェーハ1の中心付近に滴下されて裏面が洗浄される。この後、回転速度が2000〜3000rpm程度に上昇しながらドライエアが吹き付けられて乾燥処理される。洗浄ユニット28で洗浄処理されたウェーハ1は、搬送ロボット23によって回収カセット22B内に移送、収容される。
[3]工具検出装置
以上が研削装置20の基本構成および動作であり、次に、本発明に係る工具検出装置の実施形態を説明する。
[3−1]第1実施形態
図3に示すように、仕上げ研削側の研削ユニット40Bが取り付けられているコラム26とターンテーブル35の間の基台11上には、第1実施形態の工具検出装置110が配設されている。
工具検出装置110は、図7に示すように、基台11に固定される固定台111を備えており、この固定台111には、鉛直方向に延びる回転軸112を介してブーメラン形状のカムロッド113が水平旋回自在に支持されている。このカムロッド113は水平面内で屈曲しており、中央の屈曲部の突出側がY方向手前側に向いた状態とされて、その屈曲部に回転軸112の上端部が固定されている。
カムロッド113の内側端部113aは、研削ユニット40Bが上記軸間方向(F1−F2で示す)に沿ってターンテーブル35の外側方向(F1方向)に移動してきた際の移動路上であって、研削ホイール45の砥石固定部48の外周面48aが当接可能な位置に配置されている。砥石固定部48が内側端部113aに当接してから、さらに研削ユニット40BがF1方向に移動すると、内側端部113aが砥石固定部48に押されて、カムロッド113がR1方向に回転する。
研削ユニット40BのF1方向への移動に伴い、カムロッド113がR1方向に所定角度回転すると、カムロッド113の外側端部113bがセンサ114によって検出される。このセンサ114はフォトカプラ等の光学センサであり、固定台111に固定スタンド115を介して固定されている。R1方向に旋回してきたカムロッド113の外側端部113bによってセンサ114の光路が遮断されるようになっており、遮断時が「センサON」で、その旨の検出信号が図3に示す判別手段140に供給される。
上記のように、研削ユニット40Bは、X軸スライダ52ごとガイド51に沿って軸間方向に移動するが、その移動路の途中の適宜な位置が、基準ポイントとして設定されている。そして判別手段140は、その基準ポイントの位置を認識している。また、判別手段140には、基準ポイントからセンサ114がカムロッド113の外側端部113bを検出するまでの研削ユニット40Bの移動距離データが“検出距離”として供給される。そして判別手段140は、検出距離に応じた砥石部49Aの外径、すなわち研削ホイール45の種類を記憶している。上記移動距離データおよび基準ポイントは、例えば、研削ユニット40Bを軸間方向に駆動するサーボモータ53に備えられたロータリーエンコーダを利用して検出したり設定したりすることができる。
カムロッド113の外側端部113bには、カムロッド113を図7において実線で描かれた初期位置に戻すシリンダ116が連結されている。このシリンダ116は、シリンダ本体116aの一端部からピストン116bがY方向手前側に対して伸縮するように配置されており、ピストン116bの先端部が、リンク117bを介してカムロッド113の外側端部113bに水平回転可能にピン結合されている。また、シリンダ本体116aは、固定台111に立設されたステー118にリンク117aを介して水平回転可能にピン結合されている。カムロッド113が初期位置からR1方向に回転するとピストン116bが伸張するが、ピストン116bは常に縮小するように働き、このためカムロッド113はシリンダ116によってR2方向に回転させられて初期位置に戻るように付勢されている。
研削装置10においては、上記ウェーハ裏面の研削動作を行う前の段階(例えば供給カセット22Aからウェーハ1を取り出す前)で、工具検出装置110によって、フランジ44に装着した研削ホイール45が適切なものであるか否かの確認動作が、次のようにして行われる。
まず、確認動作を行うにあたり、判別手段140には、得るべき凹部4Aの径を適切に形成する研削ホイール45の種類を見分けるデータとして、その研削ホイール45の砥石部49Aの外径が入力される。次に、研削装置20の操作盤から砥石径確認モードを選択する。
研削ユニット40Bは、上記基準ポイント、あるいは基準ポイントよりもターンテーブル35の内周側に位置付けられ、その位置から研削ユニット40Bを軸間方向に沿って工具検出装置110方向(F1方向)に移動する。すると、研削ホイール45の砥石固定部48の外周面48aが、初期位置にあるカムロッド113の内側端部113aに当接し、さらに内側端部113aが砥石固定部48に押されて、カムロッド113がR1方向に回転する。さらに研削ユニット40BがF1方向に移動することにより、旋回するカムロッド113の外側端部113bがセンサ114によって検出される。外側端部113bがセンサ114によって検出された旨の信号が判別手段に供給され、この時点で研削ユニット40Bの移動が停止する。
判別手段140には、基準ポイントからセンサ114がカムロッド113を検出した時点までの研削ユニット40Bの移動距離データが供給される。移動距離データに基づく検出距離は、カムロッド113を回転させる砥石固定部48の外径、すなわち砥石部49Aの外径が大きければ大きいほど短い。
図8(a)は、外径D1の砥石固定部48を有する研削ホイール45が装着された研削ユニット40Bが、基準ポイントPから、カムロッド113がセンサ114をONする位置まで移動した様子を示しており、この時の検出距離はd1である。また、図8(b)は、D1よりも小径の外径D2の砥石固定部48を有する研削ホイール45が装着された研削ユニット40Bが、基準ポイントPから、カムロッド113がセンサ114をONする位置まで移動した様子を示しており、この時の検出距離はd1よりも長いd2である。
判別手段140は、記憶している検出距離(d1,d2,…)に応じた砥石部49Aの外径(D1,D2,…)と、事前に入力された適切な研削ホイール45の砥石部49Aの外径とを照合し、両者が一致した場合には、研削ユニット40Bに装着された研削ホイール45が適切なものであると判別する。例えば、事前に適切な研削ホイール45として砥石固定部48の外径D1が判別手段140に入力され、実際に砥石固定部48の外径D1の研削ホイール45が装着された場合には、検出距離はd1となり、判別手段140はd1に対応する砥石固定部48の外径D1と、入力された砥石固定部48の外径D1とを照合する。この場合、D1=D1であるから、研削ホイール45は適切であると判別される。
この後は、装置の制御系に研削開始が可能である旨が伝えられ、ウェーハ1を供給カセット22Aから取り出してチャックテーブル30に保持させ、粗研削、仕上げ研削を経て洗浄し、回収カセット22Bに収容するといった一連の研削動作が開始される。
一方、検出距離に応じた砥石部49Aの外径と、事前に入力された適切な研削ホイール45の砥石部49Aの外径とが一致しなかった場合には、装着されている研削ホイール45は不適切なものである、すなわち付け替えミスが生じていると判別される。例えば、事前に適切な研削ホイール45として砥石固定部48の外径D1が判別手段140に入力され、実際には砥石固定部48の外径がD2の研削ホイール45が装着された場合には、検出距離はd2となり、判別手段140はd2に対応する砥石固定部48の外径D2と、入力された砥石固定部48の外径D1とを照合する。この場合、D2≠D1であるから、研削ホイール45は不適切であると判別される。
研削ホイール45が不適切なものであると判別されたら、警告音が発せられるなどして告知され、適切な研削ホイール45に付け替えられる。研削ホイール45を付け替えした後は、上記検出動作を行って再び工具検出装置110によって研削ホイール45の確認を行い、適切な研削ホイール45であることを確認した後に、研削動作を開始する。
なお、上記工具検出装置110は、図3には図示されていないが粗研削側の研削ユニット40Aにも対応して配設されている。研削ユニット40Aに対応する工具検出装置は、研削ユニット40Bに対応する工具検出装置110と左右対称に構成されており、上記の検出動作が全く同様にして行われ、研削ユニット40Aに装着された研削ホイール45が適切なものであるか否かが確認される。
上記第1実施形態の工具検出装置110によれば、装着された研削ホイール45が適切であるか否かの判別が適確になされ、付け替えミスがあった場合には、そのミスを研削前に確実に知ることができる。従来では、装着する研削ホイール45を作業員が適切なものであることを確認してからフランジ44に装着していたわけであるが、その時点で、装着した研削ホイール45の砥石部49Aの外径が不適切であったとしても、そのまま研削動作が開始される可能性があった。ところが本実施形態では、研削前に工具検出装置110によって研削ホイール45の砥石部49Aの外径を確認するため、研削前に研削ホイール45が不適切なものであることを知ることができ、したがって適切な研削ホイール45に付け替えることができる。その結果、研削の際にウェーハ1の破損等の障害は起こらず、安全に装置を運転させることができる。
[3−2]第2実施形態
図9は、第2実施形態の工具検出装置120を示している。この工具検出装置120は、基台11に固定された固定台121にスタンド122を介して支持されたパルス式あるいは抵抗式の直線スケール123と、この直線スケール123に、軸間方向(F1−F2方向)に沿って移動自在に装着されたセンサプレート124を備えている。固定台121には、ブラケット125を介してシリンダ126が支持されている。このシリンダ126は、ブラケット125に固定されたシリンダ本体126aと、シリンダ本体126aからF2方向に延びるピストン126bからなり、ピストン126bの先端に、センサプレート124が固定されている。軸間方向に移動自在とされたセンサプレート124は、シリンダ126によりF2方向に付勢され、実線で示す初期位置に戻されるようになっている。直線スケール123は、初期位置からF1方向に移動したセンサプレート124の移動距離を検出する。
研削ユニット40Bを軸間方向に沿ってターンテーブル35の外側方向に移動させる検出動作が行われると、砥石固定部48の外周面48aがセンサプレート124の先端124aに当接し、センサプレート124がF1方向に移動する。図11に示すように、第2実施形態での検出動作では、研削ユニット40Bは基準ポイントPから軸間方向に沿ってターンテーブル35の外側方向に一定距離d移動させられる。この距離dは、使用される複数種類の研削ホイール45全ての砥石固定部48の外周面48aが初期位置にあるセンサプレート124に当接し、さらにセンサプレート124がある程度の距離を移動する距離に設定される。すなわち、距離dは、最も小径の砥石固定部48であっても、その砥石固定部48が当接するセンサプレート124が、初期位置から移動可能な距離に設定される。
また、第2実施形態では、直線スケール123で検出されるセンサプレート124の移動距離が図3に示す判別手段140に供給される。判別手段140には、直線スケール123が検出したセンサプレート124の移動距離が“検出距離”として供給される。そして判別手段140は、検出距離に応じた砥石部49Aの外径、すなわち研削ホイール45の種類を記憶している。
第2実施形態では、研削ユニット40Bを、基準ポイントから軸間方向に沿って工具検出装置120方向(F1方向)に一定距離(図11で距離d)移動させる。移動の途中において、研削ホイール45の砥石固定部48の外周面48aが、初期位置にあるセンサプレート124の先端124aに当接し、さらにセンサプレート124が砥石固定部48によって押され、砥石固定部48の外径に応じた距離、F1方向に移動する。
判別手段140には、センサプレート124の移動距離、すなわち検出距離が供給される。検出距離は、センサプレート124に当接してF1方向に移動させる砥石固定部48の外径、すなわち砥石部49Aの外径が大きければ大きいほど長い。
図11(a)は、外径D1の砥石固定部48を有する研削ホイール45が装着された研削ユニット40Bが、基準ポイントPから距離d移動した様子を示しており、この時の検出距離はd1である。また、図11(b)は、D1よりも小径の外径D2の砥石固定部48を有する研削ホイール45が装着された研削ユニット40Bが、基準ポイントPから距離d移動した様子を示しており、この時の検出距離はd1よりも短いd2である。
判別手段140は、記憶している検出距離(d1,d2,…)に応じた砥石部49Aの外径(D1,D2,…)と、事前に入力された適切な研削ホイール45の砥石部49Aの外径とを照合し、両者が一致した場合には、研削ユニット40Bに装着された研削ホイール45が適切なものであると判別する。一方、検出距離に応じた砥石部49Aの外径と、事前に入力された適切な研削ホイール45の砥石部49Aの外径とが一致しなかった場合には、装着されている研削ホイール45は不適切なものであると判別する。この判別動作は、第1実施形態と同様のものである。
[3−3]第3実施形態
図10は、第3実施形態の工具検出装置130を示している。この工具検出装置130は、第1実施形態のカムロッド113と同様のカムロッド133を有している。カムロッド133は、基台21に固定された固定台131に回転軸132を介して水平回転自在に支持されている。回転軸132の上端部はカムロッド133から突出しており、その突出端部には、回転するカムロッド133をR2方向に回転させて実線で示す初期位置に戻すロータリーシリンダ134と、カムロッド133の回転角度を検出するパルス式あるいは抵抗式の回転スケール135が装着されている。なお、ロータリーシリンダ134の代わりにモータでカムロッド133を初期位置に戻すようにしてもよい。
研削ユニット40Bを軸間方向に沿ってターンテーブル35の外側方向に移動させる検出動作が行われると、砥石固定部48の外周面48aがカムロッド133の内側端部133aに当接し、カムロッド133がR1方向に回転する。第3実施形態でも、上記第2実施形態と同様に、研削ユニット40Bは基準ポイントから軸間方向に沿ってターンテーブル35の外側方向に一定距離(図11で距離dに相当する)移動させられる。この一定距離は、使用される複数種類の研削ホイール45全ての砥石固定部48の外周面48aがカムロッド133に当接し、カムロッド133がある程度の角度回転する距離であり、換言すると、最も小径の砥石固定部48であってもその砥石固定部48によってカムロッド133が回転可能な距離である。
また、第2実施形態では、回転スケール135で検出されるカムロッド133の回転角度が、図3に示す判別手段140に供給される。判別手段140には、回転スケール135が検出したカムロッド133の回転角度が“検出角度”として供給される。そして判別手段140は、検出角度に応じた砥石部49Aの外径、すなわち研削ホイール45の種類を記憶している。
第3実施形態では、研削ユニット40Bを、基準ポイントから軸間方向(F1−F2方向)に沿って工具検出装置130方向(F1方向)に一定距離移動させる。移動の途中において、研削ホイール45の砥石固定部48の外周面48aが、初期位置にあるカムロッド133の内側端部133aに当接し、さらにカムロッド133が砥石固定部48に押されて、砥石固定部48の外径に応じた角度、R1方向に回転する。
判別手段140には、回転スケール135で検出されたカムロッド133の回転角度が供給される。カムロッド133の回転角度は、カムロッド133をR1方向に移動させる砥石固定部48の外径、すなわち砥石部49Aの外径が大きければ大きいほど大きい。判別手段140は、記憶している検出角度に応じた砥石部49Aの外径と、事前に入力された適切な研削ホイール45の砥石部49Aの外径とを照合し、両者が一致した場合には、研削ユニット40Bに装着された研削ホイール45が適切なものであると判別する。一方、検出角度に応じた砥石部49Aの外径と、事前に入力された適切な研削ホイール45の砥石部49Aの外径とが一致しなかった場合には、装着されている研削ホイール45は不適切なものであると判別される。
上記第2実施形態および第3実施形態にあっても、第1実施形態と同様に、装置に装着された工具の種類を大きさによって確実に確認することができ、付け替えミスがあったとしてもそのまま研削が開始されることが防止され、安全に装置を運転させることができるといった作用効果が奏される。また、第2実施形態および第3実施形態の工具検出装置120,130は、仕上げ側の研削ユニット40Bに対応するものであるが、これら工具検出装置120,130は、粗研削側の研削ユニット40Aにも対応して、左右対称の構成で配設されている。
なお、上記各実施形態では凹部4Aを形成するための研削ホイール45を挙げているが、研削ホイール45としては、ウェーハ1の裏面研削を行う前の段階で、チャックテーブル30の上面全面を研削するセルフカット用の研削ホイールも使用される。このような研削ホイールも、上記各実施形態の工具検出装置110(120,130)によって、砥石部の径が確認される。
セルフカット用の研削ホイールは、砥石部の径がチャックテーブル30の半径よりも大きく、もしも、上記のような凹部形成用の研削ホイール45が装着されていたら、チャックテーブル30の全面を研削することはできない。逆に、凹部形成の際にセルフカット用の研削ホイール45が装着されていたら、ウェーハ1の裏面1bは全面が研削されて凹部4Aは形成されないといった事態になる。本実施形態では、このような付け替えミスによるトラブルが未然に回避され、行うべき研削の態様に応じた適切な研削ホイールを装着することができるわけである。
本発明の実施形態に係る研削装置によって裏面研削されるウェーハの(a)斜視図、(b)側面図である。 研削によって凹部が形成されたウェーハの裏面側を示す斜視図である。 実施形態に係る研削装置の全体斜視図である。 図3の研削装置の研削ユニットを示す(a)斜視図、(b)側面図である。 研削ユニットの取付構造を示す平面図である。 研削ユニットでウェーハ裏面に凹部を形成している状態を示す側面図である。 図3の研削装置が備える第1実施形態の工具検出装置を示す斜視図である。 第1実施形態の工具検出装置によって砥石部の外径を検出する作用を示す側面図である。 第2実施形態の工具検出装置を示す斜視図である。 第3実施形態の工具検出装置を示す斜視図である。 第2実施形態の工具検出装置によって砥石部の外径を検出する作用を示す側面図である。
符号の説明
1…半導体ウェーハ
1a…ウェーハの表面
1b…ウェーハの裏面
3…半導体チップ(デバイス)
4…デバイス形成領域
4A…凹部
5…外周余剰領域
5A…環状凸部
20…研削装置
30…チャックテーブル(保持手段)
32a…保持面
40A,40B…研削ユニット(加工手段)
42…スピンドル(回転軸)
45…研削ホイール(工具)
48…砥石固定部
48a…砥石固定部の外周面
48b…砥石固定部の端面
49A…砥石部
52…X軸スライダ(移動手段)
57…送り機構(送り手段)
110,120,130…工具検出装置(検出手段)
140…判別手段

Claims (1)

  1. 表面に複数の半導体デバイスが形成された円形状のデバイス形成領域と、該デバイス形成領域を囲繞する外周余剰領域とを有するウェーハを、裏面が露出する状態に保持する平坦な保持面を有する保持手段と、
    前記保持面に対向して配設され、該保持面に略直交する方向に延びる回転軸を有し、該回転軸に着脱可能に装着される工具によって、該保持面に保持された前記ウェーハにおける前記デバイス形成領域に対応する裏面のみに加工を施す加工手段と、
    該加工手段を、前記保持面に保持されたウェーハに向かって加工送りする送り手段と、
    前記加工手段を前記保持面と平行な方向に相対移動させる移動手段と
    を具備する加工装置であって、
    前記工具は、該回転軸と同心状の円筒状外周面、および前記保持面に対向し、該保持面と略平行な端面を有する砥石固定部と、該砥石固定部の前記端面に固定され、前記円筒状外周面と略同径の外径を有する環状の砥石部とを有し、
    さらに、前記移動手段によって前記加工手段が前記保持面と平行な方向に相対移動した時の任意の位置で、前記砥石固定部の前記円筒状外周面が接触して該砥石固定部の外径位置を検出する検出手段と、
    該検出手段が検出した前記砥石固定部の外径位置に基づいて、前記工具の種類を判別する判別手段と
    を具備することを特徴とする加工装置。
JP2007275035A 2007-10-23 2007-10-23 加工装置 Active JP5275611B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007275035A JP5275611B2 (ja) 2007-10-23 2007-10-23 加工装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007275035A JP5275611B2 (ja) 2007-10-23 2007-10-23 加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009105194A true JP2009105194A (ja) 2009-05-14
JP5275611B2 JP5275611B2 (ja) 2013-08-28

Family

ID=40706601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007275035A Active JP5275611B2 (ja) 2007-10-23 2007-10-23 加工装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5275611B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010147134A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Disco Abrasive Syst Ltd 位置合わせ機構、研削装置、位置合わせ方法および研削方法
WO2015079489A1 (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110253360A (zh) * 2019-05-10 2019-09-20 谢洁萍 一种石膏板生产加工用磨料系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63306810A (en) * 1987-06-05 1988-12-14 Hitachi Seiko Ltd Printed substrate drill
JPH0516115U (ja) * 1991-08-05 1993-03-02 安藤電気株式会社 工具の外径測定器つきnc加工機
JPH06109440A (ja) * 1992-09-28 1994-04-19 Makino Furaisu Seiki Kk 工具測定装置
JPH06170699A (ja) * 1991-11-02 1994-06-21 Enshu Ltd 工具長測定方法
JP2007200917A (ja) * 2006-01-23 2007-08-09 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63306810A (en) * 1987-06-05 1988-12-14 Hitachi Seiko Ltd Printed substrate drill
JPH0516115U (ja) * 1991-08-05 1993-03-02 安藤電気株式会社 工具の外径測定器つきnc加工機
JPH06170699A (ja) * 1991-11-02 1994-06-21 Enshu Ltd 工具長測定方法
JPH06109440A (ja) * 1992-09-28 1994-04-19 Makino Furaisu Seiki Kk 工具測定装置
JP2007200917A (ja) * 2006-01-23 2007-08-09 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010147134A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Disco Abrasive Syst Ltd 位置合わせ機構、研削装置、位置合わせ方法および研削方法
WO2015079489A1 (ja) * 2013-11-26 2015-06-04 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
JPWO2015079489A1 (ja) * 2013-11-26 2017-03-16 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
US9704813B2 (en) 2013-11-26 2017-07-11 Mitsubishi Electric Corporation Method of manufacturing semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5275611B2 (ja) 2013-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7462094B2 (en) Wafer grinding method
JP5025200B2 (ja) 研削加工時の厚さ測定方法
JP4913481B2 (ja) ウエーハ研削装置
JP5064102B2 (ja) 基板の研削加工方法および研削加工装置
JP2008093735A (ja) 加工装置
JP5254539B2 (ja) ウエーハ研削装置
JP2008124292A (ja) 加工装置のウエーハ位置調整治具
JP2010199227A (ja) 研削装置
JP2009090389A (ja) ウェーハの研削加工装置
JP2008155292A (ja) 基板の加工方法および加工装置
JP2008258554A (ja) ウェーハの研削加工装置
JP2008049445A (ja) 加工装置
JP5230982B2 (ja) 板状物加工用トレイおよび加工装置
JP4916833B2 (ja) 研削加工方法
JP2008062353A (ja) 研削加工方法および研削加工装置
JP5357477B2 (ja) 研削方法および研削装置
JP5275611B2 (ja) 加工装置
JP5121390B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP2009072851A (ja) 板状物の研削方法
JP5072020B2 (ja) 研削部材のドレス方法および研削装置
JP7016934B2 (ja) ウェーハの面取り装置
JP5321813B2 (ja) 面取り加工装置及び面取り加工方法
JP6633954B2 (ja) ウェーハの面取り方法
JP2008130808A (ja) 研削加工方法
JP4901428B2 (ja) ウエーハの砥石工具、研削加工方法および研削加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100908

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121026

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130516

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5275611

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250