JP2017037993A - Semiconductor wafer holder, semiconductor wafer grinding device, and semiconductor wafer grinding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハ保持具、半導体ウエハ研削装置、及び、半導体ウエハ研削方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer holder, a semiconductor wafer grinding apparatus, and a semiconductor wafer grinding method.
真空チャックに半導体ウエハを固定する種々の半導体ウエハ保持具が知られている。例えば、真空チャック本体のチャック面に液体を介在させて半導体ウエハを保持するチャッキング方法が開示されている(特許文献1参照)。また、このチャッキング方法では、リング状部材が半導体ウエハの外周縁を覆うように配置される。 Various semiconductor wafer holders for fixing a semiconductor wafer to a vacuum chuck are known. For example, a chucking method for holding a semiconductor wafer by interposing a liquid on the chuck surface of a vacuum chuck body is disclosed (see Patent Document 1). In this chucking method, the ring-shaped member is disposed so as to cover the outer peripheral edge of the semiconductor wafer.
特許文献1には、上記チャッキング方法によれば、半導体ウエハの周縁をリング状部材で保持するため、半導体ウエハを確実に保持することができ、半導体ウエハを高品位に表面加工することができると記載されている。 According to Patent Document 1, according to the chucking method, since the periphery of the semiconductor wafer is held by the ring-shaped member, the semiconductor wafer can be securely held, and the semiconductor wafer can be surface-processed with high quality. It is described.
しかしながら、上記チャッキング方法では、半導体ウエハの被研削面を研削する際に、半導体ウエハがダメージを受ける恐れがある。半導体ウエハの被研削面を研削する際には、真空チャック本体が半導体ウエハを砥石に押し付ける。また、例えば、真空チャック本体のチャック面と半導体ウエハとの間に半導体ウエハの破片、砥粒等の異物が侵入する恐れがある。このような場合には、異物が半導体ウエハの被研削面と反対側の面を押圧して凹部を形成する。 However, in the above chucking method, the semiconductor wafer may be damaged when the surface to be ground of the semiconductor wafer is ground. When grinding the surface to be ground of the semiconductor wafer, the vacuum chuck body presses the semiconductor wafer against the grindstone. Further, for example, foreign matter such as semiconductor wafer fragments and abrasive grains may enter between the chuck surface of the vacuum chuck body and the semiconductor wafer. In such a case, the foreign matter presses the surface of the semiconductor wafer opposite to the surface to be ground to form a recess.
被研削面の研削が終了すると、真空チャック本体のチャック面から半導体ウエハが取り外される。このとき、半導体ウエハの被研削面と反対側の面に形成された凹部が弾性回復する。その結果、この凹部に対向する位置の半導体ウエハの被研削面に凹部が形成される。この現象は、「転写」と呼ばれている。すなわち、真空チャック本体のチャック面と半導体ウエハとの間に異物が侵入した場合には、転写によって、被研削面に凹部が形成される。したがって、半導体ウエハを高品位に研削することができない。 When the grinding of the surface to be ground is completed, the semiconductor wafer is removed from the chuck surface of the vacuum chuck body. At this time, the recess formed on the surface of the semiconductor wafer opposite to the surface to be ground is elastically recovered. As a result, a recess is formed in the surface to be ground of the semiconductor wafer at a position facing the recess. This phenomenon is called “transcription”. That is, when foreign matter enters between the chuck surface of the vacuum chuck body and the semiconductor wafer, a recess is formed on the surface to be ground by transfer. Therefore, the semiconductor wafer cannot be ground with high quality.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、半導体ウエハを高品位に研削することができる半導体ウエハ保持具、半導体ウエハ研削装置、及び、半導体ウエハ研削方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a semiconductor wafer holder, a semiconductor wafer grinding apparatus, and a semiconductor wafer grinding method capable of grinding a semiconductor wafer with high quality.
本発明の第1の形態に係る半導体ウエハ保持具は、半導体ウエハの被研削面を研削する際に前記半導体ウエハを保持する半導体ウエハ保持具であって、キャリア、及び、吸着部材を備える。前記キャリアは、前記半導体ウエハよりも高硬度且つ高強度を有する材料で板状に形成される。また、前記キャリアは、その一方側の面が真空チャックのチャック面に吸着され、その他方側の面が前記吸着部材を支持する。前記吸着部材は、前記半導体ウエハよりも硬度が低い材料で板状に形成される。また、前記吸着部材は、その一方側の面が前記キャリアに支持され、その他方側の面が前記半導体ウエハを支持する。 A semiconductor wafer holder according to a first aspect of the present invention is a semiconductor wafer holder that holds the semiconductor wafer when grinding a surface to be ground of the semiconductor wafer, and includes a carrier and a suction member. The carrier is formed in a plate shape with a material having higher hardness and higher strength than the semiconductor wafer. Further, one surface of the carrier is adsorbed on the chuck surface of the vacuum chuck, and the other surface supports the adsorbing member. The adsorbing member is formed in a plate shape with a material whose hardness is lower than that of the semiconductor wafer. In addition, one surface of the adsorption member is supported by the carrier, and the other surface supports the semiconductor wafer.
本発明の第2の形態に係る半導体ウエハ保持具は、前記第1の形態に係る半導体ウエハ保持具であって、前記キャリアは、前記吸着部材の周囲に立設された固定壁を有する。 A semiconductor wafer holder according to a second aspect of the present invention is the semiconductor wafer holder according to the first aspect, wherein the carrier has a fixed wall erected around the suction member.
本発明の第3の形態に係る半導体ウエハ保持具は、前記第1の形態に係る半導体ウエハ保持具であって、前記吸着部材の外周部に配置され、前記半導体ウエハを固定する固定壁を有する。 A semiconductor wafer holder according to a third aspect of the present invention is the semiconductor wafer holder according to the first aspect, and is provided on an outer peripheral portion of the adsorption member and has a fixing wall for fixing the semiconductor wafer. .
本発明の第4の形態に係る半導体ウエハ保持具は、前記第1の形態から前記第3の形態のいずれか1つの半導体ウエハ保持具であって、前記キャリアの前記一方側の面は、粗度が1μmRa以下に形成されている。 A semiconductor wafer holder according to a fourth aspect of the present invention is the semiconductor wafer holder according to any one of the first to third aspects, wherein the one surface of the carrier has a rough surface. The degree is 1 μmRa or less.
本発明の第5の形態に係る半導体ウエハ保持具は、前記第1の形態から前記第4の形態のいずれか1つの半導体ウエハ保持具であって、前記キャリアの前記一方側の面は、前記半導体ウエハの直径に相当する長さ当たりの平坦度が、前記半導体ウエハに要求される平坦度以下に形成されている。 A semiconductor wafer holder according to a fifth aspect of the present invention is the semiconductor wafer holder according to any one of the first to fourth aspects, wherein the one side surface of the carrier is The flatness per length corresponding to the diameter of the semiconductor wafer is formed below the flatness required for the semiconductor wafer.
本発明の第6の形態に係る半導体ウエハ保持具は、前記第1の形態から前記第5の形態のいずれか1つの半導体ウエハ保持具であって、前記キャリアの材料は、カーボンファイバーである。 A semiconductor wafer holder according to a sixth aspect of the present invention is the semiconductor wafer holder according to any one of the first to fifth aspects, and the material of the carrier is carbon fiber.
本発明の第7の形態に係る半導体ウエハ保持具は、前記第1の形態から前記第6の形態のいずれか1つの半導体ウエハ保持具であって、前記吸着部材は、塑性を有する材料で形成される。 A semiconductor wafer holder according to a seventh aspect of the present invention is the semiconductor wafer holder according to any one of the first to sixth aspects, wherein the adsorption member is made of a plastic material. Is done.
本発明の第8の形態に係る半導体ウエハ保持具は、前記第7の形態に係る半導体ウエハ保持具であって、前記吸着部材は、フェルトとエポキシ樹脂とを含む材料を圧縮して形成される。 A semiconductor wafer holder according to an eighth aspect of the present invention is the semiconductor wafer holder according to the seventh aspect, wherein the adsorption member is formed by compressing a material containing felt and epoxy resin. .
本発明に係る半導体ウエハ研削装置は、前記半導体ウエハの前記被研削面を研削する半導体ウエハ研削装置であって、前記第1の形態から前記第8の形態のいずれか1つの半導体ウエハ保持具、前記真空チャック、及び、研削部を備える。前記真空チャックは、前記半導体ウエハ保持具を吸着する前記チャック面を有する。前記研削部は、前記半導体ウエハの前記被研削面を研削する砥石を有する。 A semiconductor wafer grinding apparatus according to the present invention is a semiconductor wafer grinding apparatus for grinding the surface to be ground of the semiconductor wafer, wherein the semiconductor wafer holder according to any one of the first to eighth aspects, The vacuum chuck and a grinding part are provided. The vacuum chuck has the chuck surface for sucking the semiconductor wafer holder. The grinding part has a grindstone for grinding the surface to be ground of the semiconductor wafer.
本発明に係る半導体ウエハ研削方法は、前記半導体ウエハの前記被研削面を研削する半導体ウエハ研削方法であって、前記第1の形態から前記第8の形態のいずれか1つの半導体ウエハ保持具を前記真空チャックのチャック面に吸着させ、前記半導体ウエハ保持具が前記半導体ウエハを保持し、前記被研削面を砥石で研削する。 A semiconductor wafer grinding method according to the present invention is a semiconductor wafer grinding method for grinding the surface to be ground of the semiconductor wafer, wherein the semiconductor wafer holder according to any one of the first to eighth embodiments is used. The semiconductor wafer holder holds the semiconductor wafer, and the surface to be ground is ground with a grindstone.
本発明の半導体ウエハ保持具、半導体ウエハ研削装置、及び、半導体ウエハ研削方法によれば、半導体ウエハを高品位に研削することができる。 According to the semiconductor wafer holder, the semiconductor wafer grinding apparatus, and the semiconductor wafer grinding method of the present invention, the semiconductor wafer can be ground with high quality.
以下、本発明の実施形態について、図面(図1〜図6)を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。まず、図1を参照して半導体ウエハの製造方法を説明する。図1は半導体ウエハの製造方法を示すフローチャートである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings (FIGS. 1 to 6). In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is not repeated. First, a method for manufacturing a semiconductor wafer will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor wafer.
まず、ステップS10において、円柱状のインゴットを切断して円板状の半導体ウエハを得る。次に、ステップS20において、半導体ウエハの周縁部の割れ及び欠けを抑制するために、半導体ウエハの周縁部を面取りする。次に、ステップS30において、半導体ウエハの主面と反対側の被研削面をラッピングして半導体ウエハを所定の厚みにする。次に、ステップS40において、半導体ウエハをエッチングして、ラッピングによって発生した加工歪みを除去する。そして、ステップS50において、半導体ウエハの被研削面をポリッシングして鏡面状にする。最後に、ステップS60において、半導体ウエハを薬液で洗浄してパーティクル等の不純物を除去する。 First, in step S10, a cylindrical ingot is cut to obtain a disk-shaped semiconductor wafer. Next, in step S20, the peripheral portion of the semiconductor wafer is chamfered in order to suppress cracking and chipping of the peripheral portion of the semiconductor wafer. Next, in step S30, the surface to be ground opposite to the main surface of the semiconductor wafer is lapped so that the semiconductor wafer has a predetermined thickness. Next, in step S40, the semiconductor wafer is etched to remove processing distortion caused by lapping. In step S50, the surface to be ground of the semiconductor wafer is polished into a mirror surface. Finally, in step S60, the semiconductor wafer is washed with a chemical solution to remove impurities such as particles.
本実施形態の半導体ウエハ研削装置100は、例えば図1のステップS30のラッピング工程及びステップS50のポリッシングの少なくとも一方において使用される。ただし、ラッピング工程で使用される場合であっても、ラッピング法は用いない。また、ラッピング法とは、「回転する上下のラップ定盤の間で、ウエハをセットしたキャリアが自公転し、砥粒を含んだ研磨剤を介してウエハとラップ定盤とをすり合わせることによる機械研磨法」を意味する。換言すれば、本実施形態の半導体ウエハ研削装置100は、半導体ウエハWの被研削面Waを砥石21によって研削する(図2参照)。また、半導体ウエハ研削装置100の研削能力が高く、且つ、半導体ウエハWの被研削面Waを美麗に研削することができる場合には、図1のステップS30及びステップS40を省略することが可能である。 The semiconductor wafer grinding apparatus 100 of this embodiment is used, for example, in at least one of the lapping process in step S30 and the polishing in step S50 in FIG. However, even when used in the lapping process, the lapping method is not used. In addition, the lapping method is “by the carrier on which the wafer is set revolves between the rotating upper and lower lap surface plates, and the wafer and the lap surface plate are rubbed together through an abrasive containing abrasive grains. It means “mechanical polishing method”. In other words, the semiconductor wafer grinding apparatus 100 of this embodiment grinds the surface Wa of the semiconductor wafer W with the grindstone 21 (see FIG. 2). Further, when the grinding ability of the semiconductor wafer grinding apparatus 100 is high and the surface Wa of the semiconductor wafer W can be beautifully ground, steps S30 and S40 in FIG. 1 can be omitted. is there.
<第1実施形態>
次に、図2を参照して、本発明の実施形態に係る半導体ウエハ研削装置100の構成について説明する。図2は本発明の実施形態に係る半導体ウエハ研削装置100の側面図である。
<First Embodiment>
Next, the configuration of the semiconductor wafer grinding apparatus 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a side view of the semiconductor wafer grinding apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
図2に示すように、半導体ウエハ研削装置100は、2つのウエハ保持部1、及び、1つの研削ホイール2を備える。2つのウエハ保持部1は、互いに同じ構成を有する。 As shown in FIG. 2, the semiconductor wafer grinding apparatus 100 includes two wafer holding units 1 and one grinding wheel 2. The two wafer holders 1 have the same configuration.
ウエハ保持部1は、真空チャック11、半導体ウエハ保持具12、及び、第1駆動部15を備える。真空チャック11は、半導体ウエハ保持具12を保持する。また、真空チャック11は、半導体ウエハ保持具12と一体に昇降及び回転する。第1駆動部15は、モータ等を備え、真空チャック11を、昇降すると共に回転駆動する。第1駆動部15は、真空チャック11を、真空チャック11の中心軸13を中心に回転駆動する。また、第1駆動部15は、例えば、矢印R1で示すように、真空チャック11を上から見て反時計回りに回転駆動する。
The wafer holding unit 1 includes a
第1駆動部15は、真空チャック11を、上限位置と下限位置との間で昇降する。真空チャック11を退避させるときには、第1駆動部15は、真空チャック11を上限位置に移動する。よって、上限位置を退避位置と記載する場合もある。また、半導体ウエハWを研削するときには、第1駆動部15は、真空チャック11を下限位置に移動する。よって、下限位置を研削位置と記載する場合もある。また、半導体ウエハWを研削するときには、第1駆動部15は、真空チャック11に保持された半導体ウエハ保持具12及び半導体ウエハWを研削ホイール2に向けて押圧する。換言すれば、半導体ウエハWは、真空チャック11によって研削ホイール2に向けて押圧される。
The
研削ホイール2は、砥石21、ホルダー22、支軸23、及び、第2駆動部25を備える。砥石21は、半導体ウエハWの被研削面Wa(図2では下面)と対向して配置される。また、砥石21は、半導体ウエハWの被研削面Waに摺接され、半導体ウエハWの被研削面Waを研削する。砥石21は、円環状に形成されている。砥石21は、ホルダー22に固定される。
The grinding wheel 2 includes a
ホルダー22は、砥石21を支持する。ホルダー22は、円板状に形成される。支軸23は、ホルダー22を回転自在に支持する。支軸23は、ホルダー31の砥石21と反対側の面の中心部に垂直に固定されている。支軸23は、ホルダー22及び砥石21を、支軸23の中心軸24を中心に回転駆動する。第2駆動部25は、例えば、矢印R2で示すように、研削ホイール2を上から見て反時計回りに回転駆動する。
The
支軸23の中心軸24は、真空チャック11の中心軸13と平行に配置される。また、支軸23の中心軸24は、2つの真空チャック11の中心軸13の中央に位置している。換言すれば、2つの真空チャック11の中心軸13は、支軸23の中心軸24に対して互いに線対称な位置に配置されている。
A
次に、図3を参照して、真空チャック11及び半導体ウエハ保持具12の構成について説明する。図3は、真空チャック11及び第1実施形態に係る半導体ウエハ保持具12の側面図である。真空チャック11は、チャック本体111、吸引通路112、吸引部113、及び、吸引源114を備えている。チャック本体111は、その下端位置に吸引部113が配置されている。また、チャック本体111は、その内部に吸引通路112が形成されている。
Next, the configuration of the
吸引通路112は、吸引源114によって生成された負圧を、吸引部113に伝達する。吸引源114は、例えば、真空ポンプを備え、吸引通路112内の気圧を予め設定された所定気圧以下にする。所定気圧は、例えば、大気圧に対する差分気圧が70kPaである。吸引部113は、多孔質部材により円板状に形成されている。例えば、吸引部113は、ポーラスセラミックスにより形成されている。すなわち、吸引部113には、細孔(ポーラス)が形成されている。また、真空チャック11は、いわゆる「ポーラスチャック」である。細孔径は、例えば、40μm〜60μmである。
The
本実施形態では、真空チャック11がポーラスチャックである形態について説明するが、これに限定されない。例えば、吸引部113は、微細な孔が形成されたセラミックスでもよい。具体的には、例えば、吸引部113に、吸引通路112とキャリア121の上面121aとの間を挿通する円筒状の複数の孔が形成されている形態でもよい。孔の直径は、例えば、0.5mmであり、孔の個数は、例えば、100個である。
In the present embodiment, a mode in which the
また、吸引部113の下面には、半導体ウエハ保持具12が固定される。具体的には、吸引部113の上面に印加された負圧が、吸引部113に形成された細孔を介して吸引部113の下面(チャック面113a)に伝達される。すなわち、吸引部113のチャック面113aに配置された半導体ウエハ保持具12は、吸引部113の上面に印加された負圧によって、吸引部113のチャック面113aに吸着される。
Further, the
半導体ウエハ保持具12は、キャリア121及び吸着部材122を備える。キャリア121は、半導体ウエハWよりも高硬度且つ高強度を有する材料で円板状に形成されている。例えば、キャリア121の材料は、カーボンファイバーである。また、キャリア121は、その一方側の面(図3では上面121a)が真空チャック11のチャック面113aに吸着される。また、キャリア121は、その他方側の面(図3では下面)が吸着部材122を支持する。
The
吸引部113の外径は、吸引保持するキャリア121の外径より大きいか、又は、キャリア121の外径と等しくなるように構成されている。図3では、吸引部113の外径がキャリア121の外径より若干大きい。吸引部113の外径がキャリア121の外径より大きい場合は、その差は、例えば2mm以下である。吸引部113の外径とキャリア121との差が大きい程、キャリア121の外縁より外側に位置する吸引部113の面積が大きくなる。よって、キャリア121の外縁より外側に位置する吸引部113から吸引通路112に大気が流入する。したがって、吸引通路112内の真空度が低下する。換言すれば、吸引通路112内の真空度を高めるためには、吸引部113の外径とキャリア121との差を小さくすることが好ましい。
The outer diameter of the
キャリア121の上面121aは、低粗度に形成されている。例えば、キャリア121の上面121aは、粗度が1μmRa以下に形成されている。また、キャリア121は、高平坦度に形成されている。例えば、キャリア121は、半導体ウエハWの直径に相当する長さ当たりの平坦度が、半導体ウエハWに要求される平坦度以下に形成されている。具体的には、キャリア121は、例えば、長さ150mm当たりの平坦度が1μm以下に形成されている。なお、キャリア121の「平坦度」とは、キャリア121の厚みの差の最大値である。換言すれば、キャリア121の「平坦度」とは、キャリア121の厚みの最大値と最小値との差である。また、半導体ウエハWに要求される「平坦度」は、例えば、GBIR(Global backside ideal range)で規定される。
The
キャリア121は、吸着部材122の周囲に立設された固定壁121bを有する。固定壁121bは円環状に形成される。固定壁121bは、水平方向の半導体ウエハWの移動を規制する。また、固定壁121bの内周面の直径は、吸着部材122の直径と略同一に形成されている。すなわち、固定壁121bの内側に、吸着部材122が隙間なく嵌まる。また、固定壁121bの外周面の直径は、キャリア121の直径と略同一に形成されている。固定壁121bの高さHWは、吸着部材122の厚さTBより大きい。
The
吸着部材122は、その一方側の面(図3では上面)がキャリア121に支持され、その他方側の面(図3では下面)が半導体ウエハWを支持する。換言すれば、吸着部材122は、キャリア121の固定壁121bの内側に収納され、キャリア121と半導体ウエハWとの間に配置される。
One surface (upper surface in FIG. 3) of the
吸着部材122は、半導体ウエハWと比較して硬度が低い材料で、円板状に形成される。また、吸着部材122は、塑性を有する材料で形成される。すなわち、吸着部材122は、変形自在に形成されている。吸着部材122は、例えば、フェルトとエポキシ樹脂とを含む材料を圧縮して形成される。具体的には、例えば、吸着部材122は、フェルトとエポキシ樹脂とを圧縮して形成される。吸着部材122の直径は、半導体ウエハWの直径と略同一に形成されている。また、吸着部材122の厚さTBと半導体ウエハWの厚さTWとの和は、固定壁121bの高さHWより大きい。換言すれば、半導体ウエハWは、その一部が固定壁121bから突出した状態で、固定壁121b及び吸着部材122に保持される。
The
また、吸着部材122は、半導体ウエハWを取り外し易い形状に形成されている。具体的には、例えば、吸着部材122の直径が半導体ウエハWの直径より所定長さ(例えば、10mm)短くなるように吸着部材122が形成されている。この形態では、半導体ウエハWの外縁部が吸着部材122から突出しているため、半導体ウエハWを吸着部材122から容易に取り外すことができる。
Further, the
次に、図4を参照して、半導体ウエハ研削装置100によって半導体ウエハWを研削する手順について説明する。図4は、図3に示す半導体ウエハ保持具12の分解図である。研削開始前の状態では、真空チャック11は退避位置(上限位置)にある。なお、吸着部材122は、キャリア121に予め装着されている。具体的には、吸着部材122の上面に水等の液体を付着させて、キャリア121の下面に当接するまで、キャリア121の固定壁121bの内側に吸着部材122を挿入する。その結果、吸着部材122の上面と、キャリア121の下面とは、液体を介在して固定される。
Next, a procedure for grinding the semiconductor wafer W by the semiconductor wafer grinding apparatus 100 will be described with reference to FIG. 4 is an exploded view of the
まず、真空チャック11の吸引を開始する。次に、キャリア121の上面121aに水等の液体を付着させて、真空チャック11のチャック面113aにキャリア121を吸着させる。このようにして、半導体ウエハ保持具12が、真空チャック11に装着される。
First, suction of the
次に、半導体ウエハWの上面に水等の液体を付着させて、吸着部材122の下面に当接するまで、キャリア121の固定壁121bの内側に半導体ウエハW挿入する。半導体ウエハWの上面と、吸着部材122の下面とは、液体を介在して固定される。このようにして、半導体ウエハWが半導体ウエハ保持具12にセットされる。
Next, a liquid such as water is adhered to the upper surface of the semiconductor wafer W, and the semiconductor wafer W is inserted inside the fixed
次に、2つの真空チャック11及び研削ホイール2が回転を開始する。そして、2つの真空チャック11を、研削位置(下限位置)に下降して、半導体ウエハWの被研削面Wa(下面)を研削する。研削が終了すると、2つの真空チャック11を、退避位置(上限位置)に上昇する。そして、2つの真空チャック11及び研削ホイール2の回転を停止する。 Next, the two vacuum chucks 11 and the grinding wheel 2 start to rotate. Then, the two vacuum chucks 11 are lowered to the grinding position (lower limit position), and the surface Wa (the lower surface) to be ground of the semiconductor wafer W is ground. When the grinding is completed, the two vacuum chucks 11 are raised to the retracted position (upper limit position). Then, the rotation of the two vacuum chucks 11 and the grinding wheel 2 is stopped.
図2〜図4を参照して説明したように、キャリア121は、その一方側の面(上面121a)が真空チャック11のチャック面113aに吸着され、その他方側の面(下面)が吸着部材122を支持する。吸着部材122は、その一方側の面(上面)がキャリア121に支持され、その他方側の面(下面)が半導体ウエハWを支持する。また、キャリア121は、半導体ウエハWよりも高硬度且つ高強度を有する材料で円板状に形成されている。吸着部材122は、半導体ウエハWよりも硬度が低い材料で円板状に形成されている。
As described with reference to FIGS. 2 to 4, the
よって、半導体ウエハWの研削片のような異物が、吸着部材122と半導体ウエハWとの間に侵入した場合には、吸着部材122が異物に応じて変形するため、半導体ウエハWがダメージを受けることを抑制できる。したがって、半導体ウエハWを高品位に研削することができる。
Therefore, when a foreign matter such as a ground piece of the semiconductor wafer W enters between the
また、吸着部材122は塑性を有するため、吸着部材122と半導体ウエハWとの間に水のような液体を介在させることによって、半導体ウエハWを吸着部材122に容易に固定することができる。吸着部材122が、半導体ウエハWの吸着部材122側の面に沿うように変形するからである。
Further, since the adsorbing
また、キャリア121が、吸着部材122の周囲に立設された固定壁121bを有するため、固定壁121bによって、半導体ウエハWの水平方向の移動が規制される。したがって、半導体ウエハWを真空チャック11のチャック面113aに強固に固定することができる。
In addition, since the
更に、キャリア121の一方側の面(上面121a)は、真空チャック11のチャック面113aに吸着され、且つ、粗度が1μmRa以下に形成されている。よって、水のような液体を介在させることによって、キャリア121を真空チャック11のチャック面113aに強固に固定できる。
Furthermore, one surface (
また、キャリア121は、半導体ウエハWの直径に相当する長さ当たりの平坦度が、半導体ウエハWに要求される平坦度以下に形成されている。よって、半導体ウエハWを要求される平坦度に研削することができる。
Further, the
また、吸着部材122は、フェルトとエポキシ樹脂とを圧縮して形成される。よって、塑性を有し、半導体ウエハWよりも硬度が低い吸着部材122を形成することができる。
The adsorbing
更に、キャリア121の材料は、カーボンファイバーである。よって、半導体ウエハWよりも高硬度且つ高強度を有するキャリア121を形成することができる。
Furthermore, the material of the
また、真空チャック11のチャック面113aに半導体ウエハ保持具12を吸着させ、半導体ウエハ保持具12が半導体ウエハWを保持した状態で、半導体ウエハWの被研削面Waを研削する。よって、半導体ウエハWの研削片のような異物が、吸着部材122と半導体ウエハWとの間に侵入した場合には、吸着部材122が異物に応じて変形するため、半導体ウエハWがダメージを受けることを抑制できる。したがって、半導体ウエハWを高品位に研削することができる。
Further, the
図4を参照して説明したように、キャリア121の上面121aが、水等の液体を介して、真空チャック11のチャック面113aに吸着される。また、吸着部材122の上面と、キャリア121の下面とは、水等の液体を介在して固定される。更に、半導体ウエハWの上面と、吸着部材122の下面とは、水等の液体を介在して固定される。よって、半導体ウエハ保持具12を簡単に真空チャック11に吸着させることができる。また、半導体ウエハWを簡単に半導体ウエハ保持具12に吸着させることができる。したがって、半導体ウエハ研削装置100による半導体ウエハWの研削作業を効率的に行うことができる。
As described with reference to FIG. 4, the
<第2実施形態>
次に、図5及び図6を参照して、第2実施形態に係る半導体ウエハ保持具14について説明する。図5は、真空チャック11及び第2実施形態に係る半導体ウエハ保持具14の側面図である。図6は、第2実施形態に係る半導体ウエハ保持具14の分解図である。
Second Embodiment
Next, with reference to FIG.5 and FIG.6, the
第2実施形態に係る半導体ウエハ保持具14は、第1実施形態に係る半導体ウエハ保持具12と比較して、主に下記2点において相違する。
相違点A:キャリアは固定壁を有しない。
相違点B:固定壁が吸着部材に固定される。
以下、半導体ウエハ保持具14の構成のうち、主に半導体ウエハ保持具12と相違する点について説明する。
The
Difference A: The carrier does not have a fixed wall.
Difference B: The fixed wall is fixed to the adsorption member.
Hereinafter, of the configuration of the
半導体ウエハ保持具14は、キャリア141、吸着部材142、及び、固定壁143を備える。キャリア141は、半導体ウエハWよりも高硬度且つ高強度を有する材料で円板状に形成されている。例えば、キャリア141の材料は、カーボンファイバーである。また、キャリア141は、その一方側の面(図5では上面141a)が真空チャック11のチャック面113aに吸着される。また、キャリア141は、その他方側の面(図3では下面)が吸着部材142を支持する。
The
キャリア141の上面141aは、第1実施形態のキャリア121の上面121aと同様に、低粗度に形成されている。また、キャリア141の上面141aは、第1実施形態のキャリア121の上面121aと同様に、高平坦度に形成されている。
Similar to the
吸着部材142は、その一方側の面(図5では上面)がキャリア141に支持され、その他方側(図5では下面)の面が半導体ウエハWを支持する。また、吸着部材142は、塑性を有し、半導体ウエハWより硬度の低い材料で円形状に形成されている。具体的には、吸着部材142は、第1実施形態の吸着部材122と同様に、フェルトとエポキシ樹脂とを圧縮して形成される。
One surface (upper surface in FIG. 5) of the
固定壁143は、円環状に形成される。また、固定壁143の材料は、キャリア141の材料と同じカーボンファイバーである。固定壁143は、その一方側の面(図5では上面)が吸着部材142に支持される。固定壁143は、水平方向の半導体ウエハWの移動を規制する。また、固定壁143の外周面の直径は、吸着部材142の直径と略同一に形成されている。固定壁143の内周面の直径は、半導体ウエハWの直径と略同一に形成されている。固定壁143の厚さT3は、半導体ウエハWの厚さTWより薄い。換言すれば、半導体ウエハWは、その一部が固定壁143から突出した状態で、固定壁143及び吸着部材142に保持される。
The fixed
次に、図6を参照して、半導体ウエハ研削装置100によって半導体ウエハWを研削する手順について説明する。研削開始前の状態では、真空チャック11は退避位置(上限位置)にある。なお、吸着部材142及び固定壁143は、キャリア141に予め装着されている。具体的には、吸着部材142の上面に水等の液体を付着させて、キャリア141に固定する。吸着部材142の上面と、キャリア141の下面とは、液体を介在して固定される。また、固定壁143の上面に水等の液体を付着させて、吸着部材142に固定する。固定壁143の上面と、吸着部材142の下面とは、液体を介在して固定される。このようにして、吸着部材142及び固定壁143は、キャリア141に装着される。
Next, a procedure for grinding the semiconductor wafer W by the semiconductor wafer grinding apparatus 100 will be described with reference to FIG. In a state before starting grinding, the
まず、真空チャック11の吸引を開始する。次に、キャリア141の上面141aに水等の液体を付着させて、真空チャック11のチャック面113aに吸着させる。このようにして、半導体ウエハ保持具14が真空チャック11にセットされる。
First, suction of the
次に、半導体ウエハWの上面に水等の液体を付着させて、吸着部材142の下面に当接するまで、固定壁143の内側に半導体ウエハWを挿入する。半導体ウエハWの上面と、吸着部材142の下面とは、液体を介在して固定される。このようにして、半導体ウエハWが半導体ウエハ保持具14にセットされる。
Next, a liquid such as water is adhered to the upper surface of the semiconductor wafer W, and the semiconductor wafer W is inserted inside the fixed
次に、2つの真空チャック11及び研削ホイール2が回転を開始する。そして、2つの真空チャック11を、研削位置(下限位置)に下降して、半導体ウエハWの被研削面Wa(下面)を研削する。研削が終了すると、2つの真空チャック11を、退避位置(上限位置)に上昇する。そして、2つの真空チャック11及び研削ホイール2の回転を停止する。 Next, the two vacuum chucks 11 and the grinding wheel 2 start to rotate. Then, the two vacuum chucks 11 are lowered to the grinding position (lower limit position), and the surface Wa (the lower surface) to be ground of the semiconductor wafer W is ground. When the grinding is completed, the two vacuum chucks 11 are raised to the retracted position (upper limit position). Then, the rotation of the two vacuum chucks 11 and the grinding wheel 2 is stopped.
図5及び図6を参照して説明したように、キャリア141は、その一方側の面(上面141a)が真空チャック11のチャック面113aに吸着され、その他方側の面(下面)が吸着部材142を支持する。吸着部材142は、その一方側の面(上面)がキャリア141に支持され、その他方側の面(下面)が半導体ウエハWを支持する。また、キャリア141は、半導体ウエハWよりも高硬度且つ高強度を有する材料で円板状に形成されている。吸着部材142は、半導体ウエハWよりも硬度が低い材料で円板状に形成されている。
As described with reference to FIGS. 5 and 6, the
よって、半導体ウエハWの研削片のような異物が、吸着部材142と半導体ウエハWとの間に侵入した場合には、吸着部材142が異物に応じて変形するため、半導体ウエハWがダメージを受けることを抑制できる。したがって、半導体ウエハWを高品位に研削することができる。
Therefore, when a foreign matter such as a ground piece of the semiconductor wafer W enters between the
また、半導体ウエハ保持具14は、固定壁143を有する。固定壁143は、吸着部材142の外周部に配置され、半導体ウエハWを固定する。よって、固定壁143によって、半導体ウエハの水平方向の移動が規制される。したがって、半導体ウエハWを強固に固定することができる。
Further, the
以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である(例えば、下記に示す(1)〜(3))。図面は、理解し易くするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合がある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof (for example, (1) to (3) shown below). For ease of understanding, the drawings schematically show each component as a main component, and the thickness, length, number, etc. of each component shown in the drawings are different from the actual for convenience of drawing. There is a case. Moreover, the shape, dimension, etc. of each component shown by said embodiment are an example, Comprising: It does not specifically limit, A various change is possible in the range which does not deviate substantially from the structure of this invention.
(1)図2を参照して、半導体ウエハ研削装置100が2つのウエハ保持部1を備える形態について説明したが、これに限定されない。例えば、半導体ウエハ研削装置100が3つ以上のウエハ保持部1を備えてもよい。ウエハ保持部1の個数が多い程、研削効率を上げることができる。また、例えば、半導体ウエハ研削装置100が1つのウエハ保持部1を備えてもよい。 (1) Although the semiconductor wafer grinding apparatus 100 has been described with reference to FIG. 2 as having two wafer holders 1, the present invention is not limited to this. For example, the semiconductor wafer grinding apparatus 100 may include three or more wafer holding units 1. As the number of wafer holders 1 increases, the grinding efficiency can be increased. Further, for example, the semiconductor wafer grinding apparatus 100 may include one wafer holding unit 1.
(2)図2を参照して、ウエハ保持部1及び研削ホイール2が同じ向きに回転する形態について説明したが、これに限定されない。例えば、研削ホイール2がウエハ保持部1と逆向きに回転する形態でもよい。 (2) Although the embodiment in which the wafer holding unit 1 and the grinding wheel 2 rotate in the same direction has been described with reference to FIG. 2, the present invention is not limited to this. For example, the grinding wheel 2 may be rotated in the direction opposite to the wafer holding unit 1.
(3)図3を参照して、ウエハ保持部1が1枚の半導体ウエハWを保持する形態について説明したが、これに限定されない。例えば、ウエハ保持部1が2枚以上の半導体ウエハWを保持する形態でもよい。 (3) Although the embodiment in which the wafer holding unit 1 holds one semiconductor wafer W has been described with reference to FIG. 3, the present invention is not limited to this. For example, the wafer holding unit 1 may hold two or more semiconductor wafers W.
本発明は、半導体ウエハ保持具、半導体ウエハ研削装置、及び、半導体ウエハ研削方法の分野に利用可能である。 The present invention can be used in the fields of a semiconductor wafer holder, a semiconductor wafer grinding apparatus, and a semiconductor wafer grinding method.
100 半導体ウエハ研削装置
1 ウエハ保持部
11 真空チャック
111 チャック本体
112 吸引通路
113 吸引部
113a チャック面
114 吸引源
12 半導体ウエハ保持具
121 キャリア
121b 固定壁
122 吸着部材
13 中心軸
14 半導体ウエハ保持具
141 キャリア
142 吸着部材
143 固定壁
15 第1駆動部
2 研削ホイール
21 砥石
22 ホルダー
23 支軸
24 中心軸
25 第2駆動部
W 半導体ウエハ
Wa 被研削面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Semiconductor wafer grinding apparatus 1
Claims (10)
前記半導体ウエハよりも高硬度且つ高強度を有する材料で板状に形成されたキャリアと、
前記半導体ウエハよりも硬度が低い材料で板状に形成された吸着部材と
を備え、
前記キャリアは、その一方側の面が真空チャックのチャック面に吸着され、その他方側の面が前記吸着部材を支持し、
前記吸着部材は、その一方側の面が前記キャリアに支持され、その他方側の面が前記半導体ウエハを支持する、半導体ウエハ保持具。 A semiconductor wafer holder for holding the semiconductor wafer when grinding a surface to be ground of the semiconductor wafer,
A carrier formed in a plate shape with a material having higher hardness and strength than the semiconductor wafer;
An adsorption member formed in a plate shape with a material having a lower hardness than the semiconductor wafer,
The carrier has one surface adsorbed on the chuck surface of the vacuum chuck, and the other surface supports the adsorbing member,
One surface of the adsorption member is supported by the carrier, and the other surface is a semiconductor wafer holder that supports the semiconductor wafer.
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の半導体ウエハ保持具と、
前記半導体ウエハ保持具を吸着する前記チャック面を有する前記真空チャックと、
前記半導体ウエハの前記被研削面を研削する砥石を有する研削部と
を備える、半導体ウエハ研削装置。 A semiconductor wafer grinding apparatus for grinding the ground surface of the semiconductor wafer,
The semiconductor wafer holder according to any one of claims 1 to 8,
The vacuum chuck having the chuck surface for adsorbing the semiconductor wafer holder;
A semiconductor wafer grinding apparatus comprising: a grinding unit having a grindstone for grinding the ground surface of the semiconductor wafer.
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の半導体ウエハ保持具を前記真空チャックのチャック面に吸着させ、
前記半導体ウエハ保持具が前記半導体ウエハを保持し、前記被研削面を砥石で研削する、半導体ウエハ研削方法。 A semiconductor wafer grinding method for grinding the ground surface of the semiconductor wafer,
The semiconductor wafer holder according to any one of claims 1 to 8 is adsorbed to a chuck surface of the vacuum chuck,
A semiconductor wafer grinding method, wherein the semiconductor wafer holder holds the semiconductor wafer, and the ground surface is ground with a grindstone.
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