JP2014008597A

JP2014008597A - 研削装置

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Publication number: JP2014008597A
Application number: JP2012149482A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Tsuno; 貴彦津野
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-01-20
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: JP6037685B2

Abstract

【課題】搬送パッドによる搬送時にウエーハを傷つけることがなく、さらにオペレータの作業負担及びコストを増加させることなく、大小２つの径のウエーハを適切に加工する研削装置を提供する。
【解決手段】研削装置は、チャックテーブル３に対して大径ウエーハＷａ及び小径ウエーハを搬入及び搬出可能な搬送機構を備えており、搬送機構は、大径ウエーハＷａ又は小径ウエーハを保持した状態で搬送する搬送パッド３７を有し、搬送パッド３７には、大径ウエーハＷａの外周領域９２の保持に対応した第１の保持面８３と、小径ウエーハの外周領域の保持に対応し、第１の保持面８３よりも所定の高さだけ上方に位置する第２の保持面８４とが形成される。大径ウエーハＷａの保持時に第２の保持面８４が大径ウエーハＷａの中央領域９１に接触することはないため、中央領域９１における回路破損が防止される。
【選択図】図３

Description

本発明は、大小２つの径のウエーハを研削可能な研削装置に関し、特にウエーハの中央領域に回路が形成されたウエーハを研削する研削装置に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、ウエーハの表面に格子状に分割予定ライン（ストリート）が形成され、分割予定ラインにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。ウエーハは、研削装置によって目標の仕上げ厚みまで研削された後、分割予定ラインに沿って個々のデバイスチップに分割される。分割されたデバイスチップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用されている。

従来、ウエーハを目標である仕上げ厚みまで薄化する研削装置として、大小２つの径のウエーハに対応した搬送機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の搬送機構は、ウエーハを吸引保持する搬送パッドを水平方向に旋回させて、チャックテーブルに載置された研削済みのウエーハを洗浄装置に搬送するように構成されている。この搬送機構では、ウエーハサイズに応じた複数の搬送パッドが用意されており、搬送パッドを付け替えることで大小２つの径のウエーハを搬送可能にしている。

特開２００３−７７９８２号公報

ところで、特許文献１に記載の搬送パッドは、ウエーハ全域を吸着するように構成されている。このため、チャックテーブルから搬送パッドに研削済みのウエーハが受け渡される際には、搬送パッドとウエーハとの接触時にウエーハ全域に押圧力が作用する。通常、ウエーハの中央領域にはＩＣ等の回路が形成されているため、ウエーハの中央領域に作用する押圧力によって回路破損を引き起こされるおそれがあった。特に、仕上げ厚みとして１０μｍまで薄化されたウエーハの場合に回路破損が生じ易い。

また、特許文献１に記載の研削装置では、ウエーハサイズの切り替えに伴って搬送パッドの付け替え作業が発生し、オペレータの作業負担が大きくなるという問題があった。さらに、ウエーハサイズに応じて、複数の搬送パッドを用意しなければならず、コストが増大するという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、搬送パッドによる搬送時にウエーハを傷つけることがなく、さらにオペレータの作業負担及びコストを増加させることなく、大小２つの径のウエーハを適切に加工できる研削装置を提供することを目的とする。

本発明の研削装置は、略円形で板状のウエーハを吸引保持面で保持するチャックテーブルと、前記チャックテーブルが保持したウエーハの上面に研削砥石を接触させて研削する研削手段と、前記チャックテーブルにウエーハを搬入出する搬送手段と、を備えた研削装置において、前記ウエーハは、前記チャックテーブルと接するウエーハの下面に保護テープが貼着していて、前記チャックテーブルは、大小２つの径のウエーハを吸引保持可能としていて、大小２つの径のウエーハの内、前記研削手段が研削するウエーハサイズを記憶部に記憶していて、前記搬送手段は、ウエーハを吸引保持する搬送パッドと、前記搬送パッドを上下に移動させる上下手段と、を少なくとも備えていて、前記搬送パッドは、前記チャックテーブルが吸引保持するウエーハに対応して大小２つの径のウエーハを吸引保持可能として、大きい径のウエーハの外周部分を吸引するリング状の第１の保持面と小さい径のウエーハの外周部分を吸引するリング状の第２の保持面と、を備えていて、前記第２の保持面は前記第１の保持面より所定の距離上に位置していて、前記第１の保持面と前記第２の保持面は、前記記憶部が記憶したウエーハサイズに対応して吸引源との接続が切換えバルブで切換えられていて、前記上下手段は、前記大きい径のウエーハを吸引する第１の保持面がウエーハに接触する第１の搬送位置と、前記小さい径のウエーハを吸引する第２の保持面がウエーハに接触する第２の搬送位置とに前記搬送パッドを移動可能であり、前記第１の搬送位置と前記第２の搬送位置への移動は、前記記憶部が記憶したウエーハサイズに対応して切換えられていて、前記記憶部が記憶する大小２つの径のウエーハの吸引保持を可能とする前記チャックテーブルと、大小２つの径のウエーハを搬送可能とする前記搬送手段と、によって大小２つの径のウエーハの研削を可能とする。

この構成によれば、第１、第２の保持面が、ＩＣ等の回路が形成されるウエーハの中央部分を避けて、ウエーハの外周部分を保持する。また、第１の保持面の内側に位置する第２の保持面が、第１の保持面よりも所定距離上に位置しているため、第１の保持面で大きい径のウエーハが保持される際にも、第２の保持面が大きい径のウエーハに接触することがない。このように、ウエーハの中央部分が搬送パッドに接触することがないので、ウエーハに対する搬送パッドの押圧力による回路破損が防止される。また、単一の搬送パッドで大小２つのウエーハを保持可能なため、ウエーハサイズの切り替えに伴って余分な作業が発生せず、オペレータの作業負担を軽減できる。また、ウエーハサイズに応じて、複数の搬送パッドを用意する必要がなく、コストが増加することがない。

本発明によれば、搬送パッドによって大小２つのウエーハの外周部分のみを吸引保持することで、搬送パッドによる搬送時にウエーハを傷つけることがなく、さらにオペレータの作業負担及びコストを増加させることなく、大小２つの径のウエーハを適切に加工できる。

本実施の形態に係る研削装置の一例を示す斜視図である。本実施の形態に係るウエーハ回収機構の模式図である。本実施の形態に係る大きい径のウエーハに対するウエーハ回収機構の搬送動作の説明図である。本実施の形態に係る小さい径のウエーハに対するウエーハ回収機構の搬送動作の説明図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る研削装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る研削装置の一例を示す斜視図である。なお、本実施の形態に係る研削装置は、図１に示す構成に限定されない。研削装置は、大小２つの径のウエーハを傷つけることなく搬送可能な搬送機構を備えていれば、どのような構成でもよい。

図１に示すように、研削装置１は、ウエーハＷが保持されたチャックテーブル３と研削ユニット（研削手段）４の研削砥石６８とを相対回転させることで、ウエーハＷを研削するように構成されている。ウエーハＷは、略円板状に形成されており、表面に格子状に配列された不図示の分割予定ラインによって複数の領域に区画されている。分割予定ラインによって区画された各領域には、ＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成されている。ウエーハＷの表面には、複数の回路が形成された中央領域９１と、中央領域９１を囲む外周領域９２とが形成されている。

ウエーハＷの表面（下面）には、ＩＣ等の回路を保護する保護テープＴ（図３、図４参照）が貼着されている。ウエーハＷの表面が保護テープＴを介してチャックテーブル３に保持されることで、ウエーハＷに対する裏面研削時の回路破損が防止される。保護テープＴとしては、例えば、ウエーハＷの表面を保護する目的だけでなく、薄型のウエーハＷの割れを防止するために厚めに形成されたテープが使用される。例えば、仕上げ厚み１０μｍまで薄化されるウエーハＷの場合には、９０μｍ以上の厚みの保護テープＴが使用される。

なお、本実施の形態においては、シリコンウェーハ（Ｓｉ）、ガリウムヒソ（ＧａＡｓ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）等のウエーハＷを例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。例えば、セラミック、ガラス、サファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダの平坦度（TTV: Total Thickness Variation）が要求される各種加工材料をウエーハＷとしてもよい。なお、ここでいう平坦度とは、ウエーハＷの被研削面を基準面として厚み方向を測定した高さのうち、最大値と最小値との差を示している。

研削装置１は、略直方体状の基台２を有している。基台２の前面５には、一対のカセット台６、７が設けられている。カセット台６には、研削前のウエーハＷが収容された搬入用カセット８が載置される。カセット台７には、研削済みのウエーハＷが収容される搬出用カセット９が載置される。このように、カセット台６は研削装置１の搬入口として機能し、カセット台７は研削装置１の搬出口として機能する。一対のカセット台６、７上の搬入用カセット８及び搬出用カセット９は、ウエーハＷを出し入れ可能なように前面が開放されている。

基台２の上面には、カセット台６、７の後方に、搬入用カセット８及び搬出用カセット９に対してウエーハＷを出し入れする搬入搬出アーム１１が設けられている。また、搬入搬出アーム１１の両斜め後方には、研削前のウエーハＷの中心位置を位置決めする位置決め機構１２と、研削済みのウエーハＷを洗浄する洗浄機構１３とが設けられている。位置決め機構１２と洗浄機構１３との間には、チャックテーブル３に研削前のウエーハＷを供給するウエーハ供給機構１４と、チャックテーブル３から研削済みのウエーハＷを回収するウエーハ回収機構（搬送手段）１５とが設けられている。

搬入搬出アーム１１は、複数のアームからなる多節リンク部２１と、多節リンク部２１の先端に設けられたハンド部２２とを有している。搬入搬出アーム１１は、多節リンク部２１を駆動して、搬入用カセット８から位置決め機構１２に研削前のウエーハＷを搬入する他、洗浄機構１３から搬出用カセット９に研削済みのウエーハＷを搬出する。位置決め機構１２は、ウエーハＷが載置される仮置きテーブル２５と、仮置きテーブル２５の中心に対して進退可能な複数のピン２６とを有している。位置決め機構１２は、複数のピン２６をウエーハＷの外周縁に突き当てることで、仮置きテーブル２５の中心にウエーハＷの中心を位置決めする。

ウエーハ供給機構１４は、上下に延在する軸部３１と、軸部３１の上端に支持された旋回アーム３２と、旋回アーム３２の先端に設けられた搬送パッド３３とを有している。軸部３１は、上下動可能かつ回転可能に構成されている。ウエーハ供給機構１４は、搬送パッド３３によって仮置きテーブル２５からウエーハＷを吸着保持して持ち上げ、搬送パッド３３を旋回させてチャックテーブル３に搬送する。このとき、仮置きテーブル２５の中心とチャックテーブル３の中心とが搬送パッド３３の旋回軌跡上に位置するため、ウエーハＷの中心がチャックテーブル３の中心に位置合わせされる。

ウエーハ回収機構１５は、上下に延在する軸部３５と、軸部３５の上端に支持された旋回アーム３６と、旋回アーム３６の先端に設けられた搬送パッド３７とを有している。軸部３５は、上下動可能かつ回転可能に構成されている。ウエーハ回収機構１５は、搬送パッド３７によってチャックテーブル３からウエーハＷを吸着保持して持ち上げ、搬送パッド３７を旋回させて洗浄機構１３のスピンナテーブル４１に搬送する。このとき、チャックテーブル３の中心とスピンナテーブル４１の中心とが搬送パッド３７の旋回軌跡上に位置するため、ウエーハＷの中心がスピンナテーブル４１の中心に位置合わせされる。

ウエーハ回収機構１５の搬送パッド３７は、ウエーハ供給機構１４の搬送パッド３３よりも大径に形成されている。これは、研削前のウエーハＷよりも研削後のウエーハＷの剛性が低下するので、搬送パッド３７を大径にしてウエーハＷの外周領域９２を保持する必要があるからである。搬送パッド３７には、大小２つの径のウエーハＷの外周領域９２を保持するように、第１、第２の保持面８３、８４がリング状に形成されている（図２参照）。第１、第２の保持面８３、８４は、大小２つの径のウエーハＷの中央領域９１との接触を避けるように、搬送パッド３７の下面から突出した位置に形成されている。

本実施の形態において、ウエーハ回収機構１５の搬送パッド３７と薄化後のウエーハＷの中央領域９１との接触が回避されることで、ウエーハＷの回路破損が防止される。一方、ウエーハ供給機構１４では、薄化前の十分な厚みのウエーハＷが搬送されるため、搬送パッド３３でウエーハＷの中央領域９１が保持されても、ウエーハＷに悪影響を与えることがない。なお、ウエーハ供給機構１４によって薄型のウエーハＷを搬送する場合には、ウエーハ供給機構１４の搬送パッド３３がウエーハ回収機構１５の搬送パッド３７と同様に形成されてもよい。ウエーハ回収機構１５の搬送パッド３７の詳細については後述する。

洗浄機構１３は、ウエーハＷよりも小径な円盤状のスピンナテーブル４１を有している。スピンナテーブル４１に研削済みのウエーハＷが載置されると、開口部４２を介してスピンナテーブル４１が基台２内に降下する。そして、スピンナテーブル４１が高速回転し、スピンナテーブル４１に向けて洗浄水が噴射されることでウエーハＷが洗浄される。続いて、スピンナテーブル４１が回転された状態で、洗浄水の代わりに乾燥エアが吹き付けられることでウエーハＷが乾燥される。

ウエーハ供給機構１４及びウエーハ回収機構１５の後方には、一対のチャックテーブル３が配置されたターンテーブル１６が設けられている。また、ターンテーブル１６の後方には、研削ユニット４を支持する立壁部４５が設けられている。ターンテーブル１６は、回転軸を中心とした点対象位置に一対のチャックテーブル３が配置され、１８０度間隔で間欠回転する。このため、一対のチャックテーブル３は、ウエーハＷが供給及び回収される載せ換え位置とウエーハＷが研削ユニット４に対峙する研削位置との間を交互に移動される。

チャックテーブル３は、ターンテーブル１６の上面に回転可能に設けられている。チャックテーブル３の上面にはポーラスセラミック材によって吸引保持面５１が形成されている（図３、図４参照）。チャックテーブル３の吸引保持面５１は、中央の内側領域５２と、内側領域５２を囲う外側領域５３とに分かれている。内側領域５２は、小さい径のウエーハＷに対応し、外側領域５３は、大きい径のウエーハＷに対応している。内側領域５２と外側領域５３との間には、両領域を仕切る仕切り領域５４が形成されている。仕切り領域５４は、例えば、ポーラスの粗さを細かくすることで形成される。

内側領域５２及び外側領域５３は、それぞれ切換えバルブ５５、５６を介して吸引源５７に接続されている（図３、図４参照）。大きい径のウエーハＷがチャックテーブル３に載置された場合には、内側領域５２と外側領域５３とがそれぞれ吸引源５７に接続され、吸引保持面５１の全域でウエーハＷが保持される（図３Ａ参照）。一方、小さい径のウエーハＷがチャックテーブル３に載置された場合には、内側領域５２だけが吸引源５７に接続され、吸引保持面５１の中央でウエーハＷが保持される（図４Ａ参照）。なお、切換えバルブ５５、５６としては、例えば、電磁式もしくはエア駆動式の切換弁が用いられる。

図１に戻り、立壁部４５には、研削ユニット４を上下動させる研削ユニット移動機構１７が設けられている。研削ユニット移動機構１７は、立壁部４５の前面に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール６１と、一対のガイドレール６１にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル６２とを有している。Ｚ軸テーブル６２の前面には、研削ユニット４が支持されている。Ｚ軸テーブル６２の背面側には、図示しないナット部が形成され、このナット部にボールネジ６３が螺合されている。そして、ボールネジ６３の一端部に連結された駆動モータ６４が回転駆動されることで、研削ユニット４がガイドレール６１に沿ってＺ軸方向に移動される。

研削ユニット４は、円筒状のスピンドル６５の下端にマウント６６が設けられている。マウント６６には、複数の研削砥石６８が固定された研削ホイール６７が装着されている。研削砥石６８は、例えば、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成されている。研削砥石６８は、スピンドル６５の駆動に伴ってＺ軸回りに高速回転される。そして、研削ホイール６７とウエーハＷとが平行状態で回転接触させることで、ウエーハＷの裏面が研削される。

また、基台２内には、研削装置１の各部を統括制御する制御部１８が設けられている。制御部１８は、研削ユニット４による研削制御、ウエーハサイズに応じたチャックテーブル３の保持制御、ウエーハサイズに応じたウエーハ回収機構１５による搬送制御等の各種制御を実行する。なお、制御部１８は、各種処理を実行するプロセッサや、記憶部１９に（図２参照）より構成されている。記憶部１９は、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。また、記憶部１９には、ウエーハサイズが記憶されている。

このように構成された研削装置１では、まず搬入搬出アーム１１により搬入用カセット８から研削前のウエーハＷが取り出され、仮置きテーブル２５に仮置きされる。仮置きテーブル２５上のウエーハＷは、複数のピン２６の進退動によって仮置きテーブル２５の中心に位置付けられる。次に、ウエーハ供給機構１４によってウエーハＷがチャックテーブル３に搬送され、研削ユニット４によって仕上げ厚みまで研削される。研削済みのウエーハＷは、ウエーハ回収機構１５によってスピンナテーブル４１に搬送され、洗浄機構１３で洗浄される。洗浄済みのウエーハＷは、搬入搬出アーム１１により搬出用カセット９内に収容される。

図２を参照して、ウエーハ回収機構の搬送パッドについて詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係るウエーハ回収機構の模式図である。なお、本実施の形態に係るウエーハ回収機構は、図２に示す構成に限定されない。ウエーハ回収機構は、リング状の第１、第２の保持面によって大小２つの径のウエーハを適切に搬送可能であれば、どのような構成でもよい。

図２に示すように、ウエーハ回収機構１５は、上下方向に延在する軸部３５の上端に旋回アーム３６が支持されており、旋回アーム３６の先端に搬送パッド３７が吊り下げ状態で支持されている。軸部３５には、ナット部７１が設けられており、このナット部７１に上下方向に延在するボールネジ７２が螺合されている。そして、ボールネジ７２の一端部に連結された駆動モータ７３が回転駆動されることで、搬送パッド３７がボールネジ７２に沿って上下方向に移動される。また、軸部３５には、不図示の回転機構に連結されている。回転機構が駆動されることで、旋回アーム３６の先端の搬送パッド３７が軸部３５を中心として旋回される。

搬送パッド３７は、円柱状の支持部７４と、支持部７４の下端に固定された円盤状のベース部７５とを有している。支持部７４は、旋回アーム３６に形成された貫通孔７６にスライド可能に挿通されており、フランジ状の上端部７７が貫通孔７６の周囲に係合することで抜け止めされている。旋回アーム３６とベース部７５との間には、支持部７４に装着された緩衝ばね７８が位置している。緩衝ばね７８は、旋回アーム３６に対してベース部７５を離間方向に付勢しており、ベース部７５からウエーハＷに加わる衝撃を緩和する。このように、ウエーハＷに強い押圧力が作用するのを避けるように、ベース部７５は搬送アーム３６に対して上動可能に支持されている。

ベース部７５の下面７９には、同心円状に配置された外周突部８１及び内周突部８２が形成されている。外周突部８１は、ベース部７５の外周縁に沿って、ベース部７５の下面７９から下方に突出している。内周突部８２は、外周突部８１の内側において、ベース部７５の下面７９から下方に突出している。外周突部８１は、大きな径のウエーハＷの外周部分に対応し、内周突部８２は、小さな径のウエーハＷの外周部分に対応している。外周突部８１及び内周突部８２の突出端面（先端面）には、それぞれ環状の吸引口が形成されている。すなわち、外周突部８１の突出端面は、大きな径のウエーハＷの外周部分を保持する第１の保持面８３となっており、内周突部８２の突出端面は、小さな径のウエーハＷの外周部分を保持する第２の保持面８４となっている。

また、外周突部８１の突出長は、内周突部８２の突出長よりも長く形成されている。例えば、外周突部８１は、研削済みのウエーハＷと保護テープＴとの厚みを考慮して、内周突部８２よりも約１００μｍ突出している。よって、第２の保持面８４は、第１の保持面８３よりも所定の高さ（例えば、約１００μｍ）だけ上方に位置している。このような構成により、第１の保持面８３によって大きな径のウエーハＷが保持されても、ウエーハＷの中央領域９１に第２の保持面８４が接触することがない。よって、ウエーハＷの中央領域９１における回路破損が防止される。

また、搬送パッド３７は、第１、第２の保持面８３、８４の高さ位置が異なるため、記憶部１９内のウエーハサイズに応じて上下方向の移動量が制御されている。搬送パッド３７は、ウエーハサイズが大径の場合には、第１の保持面８３が大きい径のウエーハＷに接触する第１の搬送位置に移動され、ウエーハサイズが小径の場合には、第２の保持面８４が小さい径のウエーハＷに接触する第２の搬送位置に移動される。なお、本実施の形態では、上下手段として、ナット部７１、ボールネジ７２、駆動モータ７３からなる構成と例示したが、搬送パッド３７を上下方向に移動可能な構成であれば、どのような構成でもよい。

第１、第２の保持面８３、８４は、ベース部７５内の内部流路及び外部配管を通じて吸引源８６に接続されている。外部配管の途中部分には切換えバルブ８５が設けられている。切換えバルブ８５は、いわゆる電磁式もしくはエア駆動式の切換弁であり、記憶部１９内のウエーハサイズに応じて吸引源８６の接続先を切り換えている。切換えバルブ８５は、ウエーハサイズが大径の場合には吸引源８６の接続先を第１の保持面８３の吸引口に切り換え可能であり、ウエーハサイズが小径の場合には吸引源８６の接続先を第２の保持面８４の吸引口に切り換え可能になっている。

図３及び図４を参照して、ウエーハ回収機構による搬送動作について説明する。図３は、本実施の形態に係る大きい径のウエーハに対するウエーハ回収機構の搬送動作の説明図である。図４は、本実施の形態に係る小さい径のウエーハに対するウエーハ回収機構の搬送動作の説明図である。なお、以下の説明では、大きい径のウエーハを大径ウエーハとし、小さい径のウエーハを小径ウエーハとして説明する。また、大径ウエーハ及び小径ウエーハは、研削ユニットによって仕上げ厚みまで研削されているものとする。

まず、大径ウエーハの搬送動作について説明する。図３Ａに示すように、チャックテーブル３上には、保護テープＴを介して研削済みの大径ウエーハＷａが保持されている。この場合、記憶部１９にウエーハサイズとして大径ウエーハＷａのサイズが記憶されており、切換えバルブ５５、５６によって吸引保持面５１の内側領域５２及び外側領域５３が吸引源５７に接続される。このため、チャックテーブル３の吸引保持面５１の略全域に負圧が発生している。また、チャックテーブル３の上方には、研削済みの大径ウエーハＷａを洗浄機構１３に搬送する搬送パッド３７が位置付けられている。

次に、搬送パッド３７が大径ウエーハＷａに向かって下動する。この下動開始時点では、搬送パッド３７の第１、第２の保持面８３、８４の吸引口は、切換えバルブ８５によって吸引源８６から遮断されている。搬送パッド３７は、記憶部１９にウエーハサイズとして大径ウエーハＷａのサイズが記憶されているため、第１の搬送位置Ｐ１まで移動する。図３Ｂに示すように、搬送パッド３７が第１の搬送位置Ｐ１まで移動すると、第１の保持面８３と大径ウエーハＷａの外周領域９２が接触する。第１の保持面８３は、大径ウエーハＷａの外周領域９２に接触するため、ＩＣ等の回路が形成された中央領域９１を傷つけることがない。

また、第２の保持面８４が第１の保持面８３よりも上方に位置するため、第２の保持面８４が大径ウエーハＷａの中央領域９１を傷つけることがない。よって、大径ウエーハＷａの回路破損が防止される。このとき、切換えバルブ５５、５６が切換えられて、吸引保持面５１の内側領域５２及び外側領域５３が吸引源５７から遮断される。また、切換えバルブ８５が切り換えられて、第１の保持面８３の吸引口だけが吸引源８６に接続される。これにより、チャックテーブル３による大径ウエーハＷａの保持が解除され、第１の保持面８３によって大径ウエーハＷａが保持される。そして、図３Ｃに示すように、搬送パッド３７が大径ウエーハＷａを保持した状態で上動し、研削済みの大径ウエーハＷａがチャックテーブル３から洗浄機構１３に搬送される。

続いて、小径ウエーハの搬送動作について説明する。図４Ａに示すように、チャックテーブル３上には、保護テープＴを介して研削済みの小径ウエーハＷｂが保持されている。この場合、記憶部１９にウエーハサイズとして小径ウエーハＷｂのサイズが記憶されており、切換えバルブ５５、５６によって吸引保持面５１の内側領域５２が吸引源５７に接続され、外側領域５３が吸引源５７から遮断される。このため、チャックテーブル３の吸引保持面５１の中央にのみ負圧が発生している。また、チャックテーブル３の上方には、研削済みの小径ウエーハＷｂを洗浄機構１３に搬送する搬送パッド３７が位置付けられている。

次に、搬送パッド３７が小径ウエーハＷｂに向かって下動する。この下動開始時点では、搬送パッド３７の第１、第２の保持面８３、８４の吸引口は、切換えバルブ８５によって吸引源８６から遮断されている。搬送パッド３７は、記憶部１９にウエーハサイズとして小径ウエーハＷｂのサイズが記憶されているため、第２の搬送位置Ｐ２まで移動する。図４Ｂに示すように、搬送パッド３７が第２の搬送位置Ｐ２まで移動すると、第２の保持面８４と小径ウエーハＷｂの外周領域９２が接触する。第２の保持面８４は、小径ウエーハＷｂの外周領域９２に接触するため、ＩＣ等の回路が形成された中央領域９１を傷つけることがない。

また、第２の保持面８４が小径ウエーハＷｂに接触した状態では、第１の保持面８３とチャックテーブル３との間に隙間Ｌが形成される。このように、第１の保持面８３がチャックテーブル３に衝突しない程度に、第１の保持面８３とチャックテーブル３との隙間Ｌが設定されている。このとき、切換えバルブ５５、５６が切換えられて、吸引保持面５１の内側領域５２が吸引源５７から遮断される。また、切換えバルブ８５が切り換えられて、第２の保持面８４の吸引口だけが吸引源８６に接続される。これにより、チャックテーブル３による小径ウエーハＷｂの保持が解除され、第２の保持面８４によって小径ウエーハＷｂが保持される。そして、図４Ｃに示すように、搬送パッド３７が小径ウエーハＷｂを保持した状態で上動し、研削済みの小径ウエーハＷｂがチャックテーブル３から洗浄機構１３に搬送される。

以上のように、本実施の形態に係る研削装置１によれば、第１、第２の保持面８３、８４が、ＩＣ等の回路が形成されるウエーハＷの中央部分を避けて、ウエーハＷの外周部分を保持する。また、第１の保持面８３で大径ウエーハＷａが保持される際にも、第２の保持面８４が大径ウエーハＷａに接触することがない。このように、ウエーハＷの中央部分が搬送パッド３７に接触することがないので、ウエーハＷに対する搬送パッド３７の押圧力による回路破損が防止される。また、単一の搬送パッド３７で大径ウエーハＷａ及び小径ウエーハＷｂを保持可能なため、ウエーハサイズの切り替えに伴って余分な作業が発生せず、オペレータの作業負担を軽減できる。また、ウエーハサイズに応じて、複数の搬送パッド３７を用意する必要がなく、コストが増加することがない。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した各実施の形態においては、ウエーハ回収機構１５の搬送パッド３７が第１、第２の保持面８３、８４を有する構成としたが、この構成に限定されない。薄型のウエーハＷで剛性が低いものを加工対象にする場合には、ウエーハ供給機構１４の搬送パッド３７も第１、第２の保持面８３、８４を有してもよい。

また、本実施の形態においては、搬送パッド３７用の吸引源８６とチャックテーブル３用の吸引源５７とを別体に設けたが、この構成に限定されない。単一の吸引源で、搬送パッド３７とチャックテーブル３とに負圧を生じさせてもよい。

また、本実施の形態においては、研削手段として単一の研削ユニット４を有する研削装置を例示して説明したが、この構成に限定されない。研削装置は、複数の研削ユニットを有してもよく、例えば、粗研削ユニット、仕上げ研削ユニット、研磨ユニットを有していてもよい。

また、本実施の形態においては、第１、第２の保持面８３、８４にリング状の吸引口が形成される構成としたが、この構成に限定されない。第１、第２の保持面８３、８４は、大径ウエーハＷａ及び小径ウエーハＷｂを保持可能に形成されていればよく、複数の円形口がリング状に並んで形成されてもよい。

以上説明したように、本発明は、搬送パッドによる搬送時にウエーハを傷つけることがなく、大小２つの径のウエーハを適切に加工できるという効果を有し、特に、ウエーハの中央領域に回路が形成されたウエーハを研削する研削装置に有用である。

１研削装置
３チャックテーブル
４研削ユニット（研削手段）
１４ウエーハ供給機構
１５ウエーハ回収機構（搬送手段）
１８制御部
１９記憶部
３５軸部
３６旋回アーム
３７搬送パッド
５１吸引保持面
６８研削砥石
７１ナット部（上下手段）
７２ボールネジ（上下手段）
７３駆動モータ（上下手段）
８１外周突部
８２内周突部
８３第１の保持面
８４第２の保持面
８５切換えバルブ
８６吸引源
９１中央領域
９２外周領域（外周部分）

Claims

略円形で板状のウエーハを吸引保持面で保持するチャックテーブルと、
前記チャックテーブルが保持したウエーハの上面に研削砥石を接触させて研削する研削手段と、
前記チャックテーブルにウエーハを搬入出する搬送手段と、
を備えた研削装置において、
前記ウエーハは、前記チャックテーブルと接するウエーハの下面に保護テープが貼着していて、
前記チャックテーブルは、大小２つの径のウエーハを吸引保持可能としていて、
大小２つの径のウエーハの内、前記研削手段が研削するウエーハサイズを記憶部に記憶していて、
前記搬送手段は、ウエーハを吸引保持する搬送パッドと、前記搬送パッドを上下に移動させる上下手段と、を少なくとも備えていて、
前記搬送パッドは、前記チャックテーブルが吸引保持するウエーハに対応して大小２つの径のウエーハを吸引保持可能として、大きい径のウエーハの外周部分を吸引するリング状の第１の保持面と小さい径のウエーハの外周部分を吸引するリング状の第２の保持面と、を備えていて、
前記第２の保持面は前記第１の保持面より所定の距離上に位置していて、
前記第１の保持面と前記第２の保持面は、前記記憶部が記憶したウエーハサイズに対応して吸引源との接続が切換えバルブで切換えられていて、
前記上下手段は、前記大きい径のウエーハを吸引する第１の保持面がウエーハに接触する第１の搬送位置と、前記小さい径のウエーハを吸引する第２の保持面がウエーハに接触する第２の搬送位置とに前記搬送パッドを移動可能であり、
前記第１の搬送位置と前記第２の搬送位置への移動は、前記記憶部が記憶したウエーハサイズに対応して切換えられていて、
前記記憶部が記憶する大小２つの径のウエーハの吸引保持を可能とする前記チャックテーブルと、大小２つの径のウエーハを搬送可能とする前記搬送手段と、によって大小２つの径のウエーハの研削を可能とする研削装置。