JP2010005717A - Machining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を研削又は研磨する加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for grinding or polishing a workpiece such as a semiconductor wafer.
IC、LSI等のデバイスが表面に形成され、個々のデバイスが分割予定ラインによって区画された半導体ウエーハは研削・研磨装置によって裏面が研削又は研磨されて所望の厚みへ加工された後、ダイシング装置等によって分割予定ラインが切削されて個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に広く利用されている。 A semiconductor wafer in which devices such as IC and LSI are formed on the surface, and each device is defined by lines to be divided is ground or polished by a grinding / polishing device and processed to a desired thickness, and then a dicing device or the like The line to be divided is cut and divided into individual devices, and the divided devices are widely used in electric devices such as mobile phones and personal computers.
近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するために、これらの半導体ウエーハ等の被加工物を例えば、100μm以下更には50μm以下と非常に薄く研削することが要求されている。
しかし、被加工物を100μm以下更には50μm以下と非常に薄く研削又は研磨することは難しく、特に半導体ウエーハではその外周断面形状がR形状となっていることから、裏面を薄く研削するとこのRエッジ部分がシャープな形状となり、研削中にエッジ部分がばたつき、半導体ウエーハ外周に欠けや割れ等の破損が発生してしまう恐れがある。 However, it is difficult to grind or polish the workpiece very thinly to 100 μm or less, and further to 50 μm or less. Especially in the case of semiconductor wafers, the outer peripheral cross-sectional shape is R-shaped. The portion has a sharp shape, the edge portion may flutter during grinding, and damage such as chipping or cracking may occur on the outer periphery of the semiconductor wafer.
そこで、研削又は研磨後の半導体ウエーハ外周を別途検査装置で検査して破損の有無を確認した後、破損が発生していない半導体ウエーハを後工程へまわす場合がある。 Therefore, after the grinding or polishing of the outer periphery of the semiconductor wafer is separately inspected with an inspection apparatus to confirm the presence or absence of damage, the semiconductor wafer in which no damage has occurred may be sent to a subsequent process.
ところが、薄く形成された半導体ウエーハ等の被加工物は破損し易く、研削・研磨装置で研削又は研磨された後に別途検査装置へ搬送して、検査装置のテーブル上へ載置等することで破損してしまうという問題がある。 However, thinly formed workpieces such as semiconductor wafers are easily damaged, and are damaged by grinding or polishing with a grinding / polishing device and then transported to a separate inspection device and placed on a table of the inspection device. There is a problem of end up.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、研削又は研磨された被加工物の外周部分の状態を確認可能な加工装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of such a point, The place made into the objective is providing the processing apparatus which can confirm the state of the outer peripheral part of the workpiece ground or grind | polished.
請求項1記載の発明によると、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の裏面を所望の厚みに研削又は研磨する加工手段と、研削又は研磨された被加工物を洗浄及びスピン乾燥するスピンナ洗浄装置と、該スピンナ洗浄装置を制御する制御手段とを備えた加工装置であって、前記スピンナ洗浄装置は、被加工物と略同径以上の径を有し被加工物を保持して回転するスピンナテーブルと、被加工物へ洗浄水を供給する洗浄水供給ノズルと、該スピンナテーブルの被加工物保持面より上方に配置され、洗浄及びスピン乾燥された被加工物の外周部を撮像して破損を検出する照明手段を含む撮像手段と、を具備したことを特徴とする加工装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the chuck table for holding the workpiece, the processing means for grinding or polishing the back surface of the workpiece held on the chuck table to a desired thickness, and the ground or polished workpiece. A processing apparatus comprising a spinner cleaning apparatus for cleaning and spin-drying a workpiece, and a control means for controlling the spinner cleaning apparatus, wherein the spinner cleaning apparatus has a diameter approximately equal to or greater than that of a workpiece. A spinner table that rotates while holding a workpiece, a cleaning water supply nozzle that supplies cleaning water to the workpiece, and a workpiece holding surface of the spinner table that are disposed above the workpiece holding surface, cleaned and spin-dried. There is provided a processing apparatus comprising: an imaging unit including an illuminating unit that detects a breakage by imaging an outer peripheral portion of a workpiece.
請求項2記載の発明によると、請求項1記載の発明において、前記撮像手段によって外周部が撮像された後の被加工物を収容する収容カセットと、前記スピンナテーブル上の被加工物を該収容カセットへと搬入する搬入手段とを更に具備し、前記収容カセットは被加工物を収容する被加工物収容部を複数有し、前記制御手段は、前記撮像手段によって検出された被加工物の破損情報を記憶するとともに、破損情報を有する被加工物が収容された該被加工物収容部の位置を記憶する記憶部を有することを特徴とする加工装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a storage cassette for storing a workpiece after an outer peripheral portion has been imaged by the imaging means, and a workpiece on the spinner table are accommodated. Loading means for carrying in the cassette, wherein the storage cassette has a plurality of workpiece storage portions for storing the workpiece, and the control means detects the breakage of the workpiece detected by the imaging means. There is provided a processing apparatus characterized by having a storage unit that stores information and stores a position of the workpiece storage unit in which a workpiece having damage information is stored.
請求項1記載の発明によると、研削又は研磨されて洗浄及びスピン乾燥された被加工物はその外周が撮像手段によって撮像されるため、スピンナテーブル上で各被加工物外周に破損があるか否かを確認できるので、別途検査装置を使用する必要がなく工程を削減できる。また、被加工物の移動も生じないため、ハンドリング時の破損を防止できる。 According to the first aspect of the present invention, since the outer periphery of the workpiece that has been ground or polished, cleaned and spin-dried is imaged by the imaging means, whether or not the outer periphery of each workpiece is damaged on the spinner table. Therefore, there is no need to use a separate inspection device, and the number of processes can be reduced. In addition, since the workpiece does not move, damage during handling can be prevented.
請求項2記載の発明によると、各被加工物の破損情報と被加工物が収容された収容カセットの被加工物収容位置とは対応して制御手段に記憶されるため、複数の被加工物の研削を終了した後に、破損した被加工物が収容カセットのどの位置に収容されているかを判別でき、どれが破損した被加工物であるかを容易に検出できる。 According to the invention described in claim 2, since the damage information of each workpiece and the workpiece accommodation position of the accommodation cassette in which the workpiece is accommodated are stored in the control means in correspondence with each other, a plurality of workpieces After finishing this grinding, it is possible to determine in which position of the storage cassette the damaged workpiece is stored, and it is possible to easily detect which is the damaged workpiece.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は所定の厚さに加工される前の半導体ウエーハ11の斜視図である。図1に示す半導体ウエーハ11は、例えば厚さが700μmのシリコンウエーハから成っており、表面11aに複数のストリート13が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート13によって区画された複数の領域にIC、LSI等のデバイス15が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a
このように構成された半導体ウエーハ11は、デバイス15が形成されているデバイス領域17と、デバイス領域17を囲繞する外周余剰領域19を備えている。また、半導体ウエーハ11の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ21が形成されている。このノッチ21の方向は、ストリート13に平行である。
The
半導体ウエーハ11の表面11aには、保護テープ貼着工程により保護テープ23が貼着される。従って、半導体ウエーハ11の研削時には、半導体ウエーハ11の表面11aは、保護テープ23によって保護され、図2に示すように裏面11bが露出する形態となる。
A
以下、このように形成された半導体ウエーハ11の裏面11bを所定厚さに研削する研削装置2を図3を参照して説明する。4は研削装置2のハウジングであり、ハウジング4の後方には二つのコラム6a6bが垂直に立設されている。
Hereinafter, a grinding apparatus 2 for grinding the
コラム6aには、上下方向に伸びる一対のガイドレール(一本のみ図示)8が固定されている。この一対のガイドレール8に沿って粗研削ユニット10が上下方向に移動可能に装着されている。粗研削ユニット10は、そのハウジング20が一対のガイドレール8に沿って上下方向に移動する移動基台12に取り付けられている。
A pair of guide rails (only one is shown) 8 extending in the vertical direction is fixed to the
粗研削ユニット10は、ハウジング20と、ハウジング20中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ22と、スピンドルの先端に固定された複数の粗研削用の研削砥石26を有する研削ホイール24を含んでいる。
The
粗研削ユニット10は、粗研削ユニット10を一対の案内レール8に沿って上下方向に移動するボールねじ14とパルスモータ16とから構成される粗研削ユニット移動機構18を備えている。パルスモータ16をパルス駆動すると、ボールねじ14が回転し、移動基台12が上下方向に移動される。
The
他方のコラム6bにも、上下方向に伸びる一対のガイドレール(一本のみ図示)19が固定されている。この一対のガイドレール19に沿って仕上げ研削ユニット28が上下方向に移動可能に装着されている。
A pair of guide rails 19 (only one is shown) 19 extending in the vertical direction are also fixed to the
仕上げ研削ユニット28は、そのハウジング36が一対のガイドレール19に沿って上下方向に移動する図示しない移動基台に取り付けられている。仕上げ研削ユニット28は、ハウジング36と、ハウジング36中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ38と、スピンドルの先端に固定された仕上げ研削用の研削砥石42を有する研削ホイール40を含んでいる。
The
仕上げ研削ユニット28は、仕上げ研削ユニット28を一対の案内レール19に沿って上下方向に移動するボールねじ30とパルスモータ32とから構成される仕上げ研削ユニット移動機構34を備えている。パルスモータ32を駆動すると、ボールねじ30が回転し、仕上げ研削ユニット28が上下方向に移動される。
The
研削装置2は、コラム6a,6bの前側においてハウジング4の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル44を具備している。ターンテーブル44は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印45で示す方向に回転される。
The grinding device 2 includes a
ターンテーブル44には、互いに円周方向に120°離間して3個のチャックテーブル46が水平面内で回転可能に配置されている。チャックテーブル46は、ポーラスセラミック材によって円盤状に形成された吸着チャックを有しており、吸着チャックの保持面上に載置されたウエーハを真空吸引手段を作動することにより吸引保持する。
On the
ターンテーブル44に配設された3個のチャックテーブル46は、ターンテーブル44が適宜回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域A、粗研削加工領域B、仕上げ研削加工領域C、及びウエーハ搬入・搬出領域Aに順次移動される。
The three chuck tables 46 arranged on the
ハウジング4の前側部分には、ウエーハカセット50と、リンク51及びハンド52を有するウエーハ搬送ロボット54と、複数の位置決めピン58を有する位置決めテーブル56と、ウエーハ搬入機構(ローディングアーム)60と、ウエーハ搬出機構(アンローディングアーム)62と、研削されたウエーハを洗浄及びスピン乾燥するスピンナ洗浄装置64と、スピンナ洗浄装置64で洗浄及びスピン乾燥された研削後のウエーハを収容する収容カセット66が配設されている。
In the front portion of the housing 4, a
スピンナ洗浄装置64は、研削された半導体ウエーハを吸引保持して回転するスピンナテーブル68を有している。スピンナテーブル68は半導体ウエーハの直径と概略同径以上の直径を有している。
The
図4に示すように、スピンナテーブル68はウエーハ11を吸着保持するポーラス吸着部70と、ポーラス吸着部70を囲繞する例えばSUS等の金属から形成された基台72とから構成される。好ましくは、基台72の上面72aは乱反射面に形成されている。ポーラス吸着部70の上面(ウエーハ保持面)と基台72の上面72aは面一に形成されている。
As shown in FIG. 4, the spinner table 68 includes a
スピンナ洗浄装置64は、スピンナテーブル68に吸着保持された研削済みのウエーハに向けて洗浄水を供給する図示しない洗浄水供給ノズルを有している。スピンナ洗浄装置64のカバー74には、半導体ウエーハ11の外周部を撮像する撮像手段76が下向きに取り付けられている。図4に示すように、撮像手段76には撮像時にウエーハ11の外周部を照明する照明手段78が取り付けられている。
The
仕上げ研削の終了したウエーハが、ターンテーブル44を回転することによりウエーハ搬入・搬出領域Aに位置付けられると、ウエーハ搬出機構(アンローディングアーム)62の吸着パッド62bがウエーハを吸着し、アンローディングアーム62が旋回することにより、ウエーハはスピンナ洗浄装置64のスピンナテーブル68に搬送され、スピンナテーブル68により吸引保持される。
When the wafer after finish grinding is positioned in the wafer loading / unloading area A by rotating the
スピンナテーブル68に保持されたウエーハは、洗浄水供給ノズルから洗浄水を供給しながらスピンナテーブル68を約800rpmで回転しながら洗浄され、洗浄後には洗浄水供給ノズルからの洗浄水の供給を絶ってスピンナテーブル68を約3000rpm等の高速で回転させて洗浄後のウエーハをスピン乾燥する。 The wafer held by the spinner table 68 is cleaned while rotating the spinner table 68 at about 800 rpm while supplying the cleaning water from the cleaning water supply nozzle, and after the cleaning, the supply of the cleaning water from the cleaning water supply nozzle is stopped. The spinner table 68 is rotated at a high speed such as about 3000 rpm to spin dry the washed wafer.
洗浄及びスピン乾燥されたウエーハ11の外周エッジ部は、照明手段78でウエーハ11の外周エッジ部及びスピンナテーブル68の基台72の上面72aを照明しながら撮像手段76で撮像される。
The outer peripheral edge portion of the cleaned and spin-dried
ウエーハ11の裏面は鏡面加工されているため、照明手段78からの照明光はウエーハ11の外周エッジ部で鏡面反射される。一方、スピンナテーブル68の基台72の上面72aは鏡面に加工されていないため、照明光はスピンナテーブル68の基台72の上面72aにより乱反射される。
Since the back surface of the
その結果、ウエーハ11の外周エッジ部は白っぽく撮像され、スピンナテーブル68の基台72の上面72aは乱反射のため黒っぽく撮像されるため、ウエーハ11の外周エッジ部を明瞭に検出することができる。
As a result, the outer peripheral edge portion of the
スピンナテーブル68を回転しながら撮像手段76により連続的に撮像することにより、ウエーハ11の外周部に形成された欠けや割れ等の破損を容易に検出することができる。
By continuously imaging with the imaging means 76 while rotating the spinner table 68, breakage such as chips and cracks formed on the outer peripheral portion of the
ウエーハ外周部の欠けや割れ等の検出を終了したウエーハ11は、ウエーハ搬送ロボット54のハンド52により吸着保持され、ウエーハ搬送ロボット54により搬送されて図5に示す収容カセット66のウエーハ収容部(ウエーハ収容棚)80中に収容される。図5に示されるように、収容カセット66は複数のウエーハ収容部(ウエーハ収容棚)80を有している。82は取っ手である。
After the detection of chipping or cracking of the outer peripheral portion of the wafer is completed, the
本実施形態によって、撮像手段76でウエーハ11の外周部を撮像して欠けや割れ等の破損を検出すると、ウエーハ11の破損情報とウエーハ11が収容された収容カセット66の収容位置(ウエーハ収容部80の位置)とは対応して研削装置2のコントローラに記憶される。
According to this embodiment, when the imaging means 76 images the outer peripheral portion of the
その結果、複数のウエーハ11の研削が終了した後に、破損したウエーハ11が収容カセット66のどの位置に収容されているかを判別することができ、破損が検出されたウエーハ11を後工程にまわさずに排除することができる。
As a result, after the grinding of the plurality of
このように、本実施形態によると、薄く研削されて洗浄及びスピン乾燥されたウエーハ11は撮像手段76によってその外周が撮像されるため、スピンナテーブル68上で各ウエーハ11の外周に破損があるか否かを確認できる。従って、別途検査装置を使用する必要が無く、検査装置による検査工程を削減できる。また、ウエーハ11の移動も生じないため、ハンドリング時の破損を防止できる。
As described above, according to the present embodiment, since the outer periphery of the
なお、上述した実施形態の研削装置2は、粗研削ユニット10と仕上げ研削ユニット28を具備しているが、仕上げ研削ユニット28に替えて研磨バフが先端に装着された研磨ユニットを設けるようにすれば、研削されたウエーハの裏面を鏡面に研磨することもできる。
The grinding device 2 of the above-described embodiment includes the
2 研削装置
10 粗研削ユニット
11 半導体ウエーハ
13 ストリート
15 デバイス
21 ノッチ
28 仕上げ研削ユニット
44 ターンテーブル
46 チャックテーブル
60 ウエーハ搬入機構(ローディングアーム)
62 ウエーハ搬出機構(アンローディングアーム)
64 スピンナ洗浄装置
66 収容力セット
68 スピンナテーブル
76 撮像手段
78 照明手段
2 Grinding
62 Wafer unloading mechanism (unloading arm)
64
Claims (2)
前記スピンナ洗浄装置は、被加工物と略同径以上の径を有し被加工物を保持して回転するスピンナテーブルと、
被加工物へ洗浄水を供給する洗浄水供給ノズルと、
該スピンナテーブルの被加工物保持面より上方に配置され、洗浄及びスピン乾燥された被加工物の外周部を撮像して破損を検出する照明手段を含む撮像手段と、
を具備したことを特徴とする加工装置。 A chuck table for holding a workpiece, a processing means for grinding or polishing the back surface of the workpiece held on the chuck table to a desired thickness, and a spinner for cleaning and spin drying the ground or polished workpiece A processing apparatus comprising a cleaning device and a control means for controlling the spinner cleaning device,
The spinner cleaning device includes a spinner table having a diameter substantially equal to or larger than that of the workpiece and rotating while holding the workpiece.
A cleaning water supply nozzle for supplying cleaning water to the workpiece;
An imaging unit including an illumination unit that is disposed above the workpiece holding surface of the spinner table and detects damage by imaging the outer periphery of the cleaned and spin-dried workpiece;
A processing apparatus comprising:
前記スピンナテーブル上の被加工物を該収容カセットへと搬入する搬入手段とを更に具備し、
前記収容カセットは被加工物を収容する被加工物収容部を複数有し、
前記制御手段は、前記撮像手段によって検出された被加工物の破損情報を記憶するとともに、破損情報を有する被加工物が収容された該被加工物収容部の位置を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項1記載の加工装置。 A storage cassette for storing the workpiece after the outer periphery is imaged by the imaging means;
A loading means for loading the workpiece on the spinner table into the storage cassette;
The storage cassette has a plurality of workpiece storage portions for storing a workpiece,
The control unit has a storage unit that stores the damage information of the workpiece detected by the imaging unit and stores the position of the workpiece storage unit in which the workpiece having the damage information is stored. The processing apparatus according to claim 1.
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