JP2021130157A - Processing method and processing device - Google Patents

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和哉 池上
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信貴 福永
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Abstract

To shorten warm-up time of a substrate processing device.SOLUTION: A processing method for a substrate W includes: repeating rotation and stopping of a holding part 42 holding the substrate W and performing warm-up to raise a temperature of the holding part 42 to a desired temperature; and grinding the substrate W held by the holding part 42 while rotating the holding part 42 after the warm-up. A processing device for a substrate W includes a holding part 42 for holding the substrate W, a holding driving part 44 for rotating the holding part 42, and a control unit for controlling a processing process on the substrate W.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、加工方法及び加工装置に関する。 The present disclosure relates to a processing method and a processing apparatus.

特許文献1には、ウェハを保持する保持手段と、当該保持手段に保持されたウェハに加工水(研削水)を供給する加工水供給手段と、当該保持手段に保持されたウェハを研削する研削手段とを備えた研削装置が開示されている。研削装置では、研削前及びウェハの置き換え時等の研削が行われていないアイドリング中において、研削中と同様の環境(例えば保持手段及び研削手段の温度等)を維持するために、研削水を流出させたままにしている。 Patent Document 1 describes a holding means for holding a wafer, a processing water supply means for supplying processing water (grinding water) to the wafer held by the holding means, and grinding for grinding the wafer held by the holding means. Grinding devices with means are disclosed. In the grinding device, in order to maintain the same environment as during grinding (for example, the temperature of the holding means and the grinding means) during idling without grinding such as before grinding and when replacing the wafer, the grinding water flows out. I'm leaving it.

特開2003−326458号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-326458

本開示にかかる技術は、基板の加工装置のウォームアップ時間を短縮する。 The technique according to the present disclosure shortens the warm-up time of the substrate processing apparatus.

本開示の一態様は、基板の加工方法であって、基板を保持する保持部の回転と停止を繰り返し、当該保持部の温度を所望の温度まで上昇させるウォームアップを行うことと、前記ウォームアップ後、前記保持部を回転させながら、当該保持部に保持された基板を研削することと、を含む。 One aspect of the present disclosure is a method of processing a substrate, in which the holding portion holding the substrate is repeatedly rotated and stopped to warm up the temperature of the holding portion to a desired temperature, and the warm-up is performed. After that, the substrate held by the holding portion is ground while rotating the holding portion.

本開示によれば、基板の加工装置のウォームアップ時間を短縮することができる。 According to the present disclosure, the warm-up time of the substrate processing apparatus can be shortened.

加工装置の温度が安定していない場合の、加工処理後のウェハの形状変化を示すグラフである。It is a graph which shows the shape change of the wafer after the processing process when the temperature of the processing apparatus is not stable. 加工装置の温度が安定している場合の、加工処理後のウェハの形状変化を示すグラフである。It is a graph which shows the shape change of the wafer after the processing process when the temperature of the processing apparatus is stable. 加工装置の構成の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the structure of the processing apparatus. 各研削ユニット及びチャックの構成の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the structure of each grinding unit and a chuck.

近年、半導体デバイスの製造工程においては、表面に複数の電子回路等のデバイスが形成された半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)に対し、当該ウェハの裏面を研削して、ウェハを薄化することが行われている。 In recent years, in a semiconductor device manufacturing process, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as "wafer") in which devices such as a plurality of electronic circuits are formed on the front surface is ground on the back surface of the wafer to thin the wafer. Is being done.

ウェハの裏面の研削は、例えば特許文献1に開示の研削装置を用いて行われる。すなわち、保持手段でウェハの表面を保持した状態で当該保持手段を回転させながら、ウェハの裏面に研削手段の研削砥石を当接させ、ウェハの裏面を研削する。 Grinding of the back surface of the wafer is performed using, for example, the grinding apparatus disclosed in Patent Document 1. That is, while rotating the holding means while holding the front surface of the wafer by the holding means, the grinding wheel of the grinding means is brought into contact with the back surface of the wafer to grind the back surface of the wafer.

ここで、本発明者らが鋭意検討したところ、加工装置(研削装置)のウォームアップ(アイドリング)が十分でなく、装置の温度が安定していない場合、ウェハを加工するにつれてウェハの形状が変化することを見出した。 Here, as a result of diligent studies by the present inventors, when the warm-up (idling) of the processing apparatus (grinding apparatus) is not sufficient and the temperature of the apparatus is not stable, the shape of the wafer changes as the wafer is processed. I found out to do.

図1は、加工装置のウォームアップ時間が十分でなく、装置の温度が安定していない場合のウェハの形状変化を示し、図2は、加工装置のウォームアップ時間が十分で、装置の温度が安定している場合のウェハの形状変化を示している。図1及び図2において、横軸は処理されるウェハの数を示し、第1の縦軸はウェハのTTV(Total Thickness Variation:平坦度)を示し、第2の縦軸は所望の温度を0(ゼロ)とした場合の、所望の温度(安定温度)に対しての温度を示している。この温度としては、ウェハを保持するチャック周辺に温度計(熱電対)を設け、温度を測定した。具体的には、チャック下面側の下部(装置内側)の温度を測定した。 FIG. 1 shows a change in the shape of the wafer when the warm-up time of the processing device is not sufficient and the temperature of the device is not stable, and FIG. 2 shows a change in the shape of the wafer when the warm-up time of the processing device is sufficient and the temperature of the device is high. It shows the shape change of the wafer when it is stable. In FIGS. 1 and 2, the horizontal axis represents the number of wafers to be processed, the first vertical axis represents the TTV (Total Tickness Variation) of the wafers, and the second vertical axis represents the desired temperature of 0. When (zero) is set, the temperature with respect to the desired temperature (stable temperature) is shown. As for this temperature, a thermometer (thermocouple) was provided around the chuck holding the wafer to measure the temperature. Specifically, the temperature of the lower part (inside the device) on the lower surface side of the chuck was measured.

図1に示すように、ウォームアップ時間が短く、装置がウォームアップで十分に温度調整されてない場合、すなわちウェハの加工中に装置の温度が上昇する場合、加工するにつれてウェハの形状が変化する。換言すれば、装置の温度が安定していない場合、ウェハWを所望の形状及びTTVにすることができない。 As shown in FIG. 1, when the warm-up time is short and the temperature of the apparatus is not sufficiently adjusted by the warm-up, that is, when the temperature of the apparatus rises during the processing of the wafer, the shape of the wafer changes as it is processed. .. In other words, if the temperature of the device is not stable, the wafer W cannot have the desired shape and TTV.

一方、図2に示すように、ウォームアップ時間が十分長く、装置がウォームアップで十分に温度調整されている場合、すなわちウェハの加工中に装置の温度が安定している場合、ウェハの加工処理を重ねてもウェハの形状はほぼ変化しない。換言すれば、装置の温度が安定している場合、ウェハWを所望の形状及びTTVにすることができる。 On the other hand, as shown in FIG. 2, when the warm-up time is sufficiently long and the temperature of the apparatus is sufficiently adjusted by the warm-up, that is, when the temperature of the apparatus is stable during the processing of the wafer, the wafer processing process is performed. The shape of the wafer does not change even if the wafers are stacked. In other words, if the temperature of the device is stable, the wafer W can have the desired shape and TTV.

しかしながら、ウォームアップに時間をかけると装置のダウンタイムが長くなることになり、ウェハの加工処理のスループットが低下する。このため、ウォームアップ時間を短縮することが望まれているが、例えば特許文献1に開示された従来のウォームアップでは、研削中と同様の環境を維持することは考慮されているものの、ウォームアップ時間の短縮に対する対策は全く講じられていない。したがって、従来の加工装置のウォームアップには改善の余地がある。 However, if it takes a long time to warm up, the downtime of the apparatus becomes long, and the throughput of the wafer processing process decreases. Therefore, it is desired to shorten the warm-up time. For example, in the conventional warm-up disclosed in Patent Document 1, although it is considered to maintain the same environment as during grinding, the warm-up time is desired. No measures have been taken to reduce time. Therefore, there is room for improvement in warming up conventional processing equipment.

本開示にかかる技術は、基板の加工装置のウォームアップ時間を短縮する。以下、本実施形態にかかる加工装置及び加工方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 The technique according to the present disclosure shortens the warm-up time of the substrate processing apparatus. Hereinafter, the processing apparatus and processing method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

図3に示すように本実施形態の加工装置1では、基板としてのウェハWを薄化する。ウェハWは、例えばシリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの半導体ウェハである。ウェハWの表面(以下、「表面Wa」という。)にはデバイスが形成されている。そして、ウェハWの裏面(以下、「裏面Wb」という。)に対して研削などの処理が行われ、当該ウェハが薄化される。 As shown in FIG. 3, in the processing apparatus 1 of the present embodiment, the wafer W as a substrate is thinned. The wafer W is a semiconductor wafer such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer. A device is formed on the surface of the wafer W (hereinafter, referred to as “surface Wa”). Then, a process such as grinding is performed on the back surface of the wafer W (hereinafter, referred to as “back surface Wb”) to thin the wafer.

加工装置1は、搬入出ステーション2と処理ステーション3を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション2では、例えば外部との間で複数のウェハWを収容可能なカセットCが搬入出される。処理ステーション3は、ウェハWに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。 The processing device 1 has a configuration in which the loading / unloading station 2 and the processing station 3 are integrally connected. At the loading / unloading station 2, for example, a cassette C capable of accommodating a plurality of wafers W is loaded / unloaded from the outside. The processing station 3 includes various processing devices that perform desired processing on the wafer W.

搬入出ステーション2には、カセット載置台10が設けられている。図示の例では、カセット載置台10には、複数、例えば4つのカセットCをX軸方向に一列に載置自在になっている。なお、カセット載置台10に載置されるカセットCの個数は、本実施形態に限定されず、任意に決定することができる。 The loading / unloading station 2 is provided with a cassette mounting table 10. In the illustrated example, a plurality of, for example, four cassettes C can be freely mounted in a row on the cassette mounting table 10 in the X-axis direction. The number of cassettes C mounted on the cassette mounting table 10 is not limited to this embodiment and can be arbitrarily determined.

搬入出ステーション2には、カセット載置台10のY軸正方向側において、当該カセット載置台10に隣接してウェハ搬送領域20が設けられている。ウェハ搬送領域20には、X軸方向に延伸する搬送路21上を移動自在に構成されたウェハ搬送装置22が設けられている。 The loading / unloading station 2 is provided with a wafer transfer region 20 adjacent to the cassette mounting table 10 on the Y-axis positive direction side of the cassette mounting table 10. The wafer transfer region 20 is provided with a wafer transfer device 22 configured to be movable on a transfer path 21 extending in the X-axis direction.

ウェハ搬送装置22は、研削処理前後のウェハWを保持して搬送する、搬送フォーク23を有している。搬送フォーク23は、その先端が2本に分岐し、ウェハWを吸着保持する。また、搬送フォーク23は、水平方向、鉛直方向、水平軸回り及び鉛直軸周りに移動自在に構成されている。なお、ウェハ搬送装置22の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、ウェハ搬送装置22は、カセット載置台10のカセットC、アライメントユニット50及び、第1の洗浄ユニット60に対して、ウェハWを搬送可能に構成されている。 The wafer transfer device 22 has a transfer fork 23 that holds and conveys the wafer W before and after the grinding process. The tip of the transport fork 23 is branched into two, and the wafer W is sucked and held. Further, the transport fork 23 is configured to be movable in the horizontal direction, the vertical direction, the horizontal axis, and the vertical axis. The configuration of the wafer transfer device 22 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted. The wafer transfer device 22 is configured to transfer the wafer W to the cassette C of the cassette mounting table 10, the alignment unit 50, and the first cleaning unit 60.

処理ステーション3では、ウェハWに対して研削や洗浄などの加工処理が行われる。処理ステーション3は、ウェハWの搬送を行う搬送ユニット30、ウェハWの研削処理を行う研削ユニット40、研削処理前のウェハWの水平方向の向きを調節するアライメントユニット50、研削処理後のウェハWの裏面Wbをスピン洗浄する第1の洗浄ユニット60、及び、研削処理後のウェハWの表面Waを洗浄する第2の洗浄ユニット70を有している。 At the processing station 3, processing processing such as grinding and cleaning is performed on the wafer W. The processing station 3 includes a transfer unit 30 for transporting the wafer W, a grinding unit 40 for grinding the wafer W, an alignment unit 50 for adjusting the horizontal orientation of the wafer W before the grinding process, and the wafer W after the grinding process. It has a first cleaning unit 60 for spin-cleaning the back surface Wb of the wafer W, and a second cleaning unit 70 for cleaning the front surface Wa of the wafer W after grinding.

搬送ユニット30は、複数、例えば3つのアーム31を備えた多関節型のロボットである。3つのアーム31は、それぞれが旋回自在に構成されている。先端のアーム31には、ウェハWを吸着保持する搬送パッド32が取り付けられている。また、基端のアーム31は、アーム31を鉛直方向に昇降させる昇降機構33に取り付けられている。なお、搬送ユニット30の構成は本実施形態に限定されず、任意の構成を取り得る。そして、搬送ユニット30は、研削ユニット40の後述の受渡位置A0、アライメントユニット50、第1の洗浄ユニット60、及び第2の洗浄ユニット70に対して、ウェハWを搬送可能に構成されている。 The transport unit 30 is an articulated robot provided with a plurality of, for example, three arms 31. Each of the three arms 31 is configured to be rotatable. A transport pad 32 that attracts and holds the wafer W is attached to the arm 31 at the tip. Further, the base end arm 31 is attached to an elevating mechanism 33 that elevates and elevates the arm 31 in the vertical direction. The configuration of the transport unit 30 is not limited to this embodiment, and any configuration can be adopted. The transfer unit 30 is configured to be able to transfer the wafer W to the delivery position A0, the alignment unit 50, the first cleaning unit 60, and the second cleaning unit 70 of the grinding unit 40, which will be described later.

研削ユニット40には、回転テーブル41が設けられている。回転テーブル41上には、ウェハWを吸着保持する保持部としてのチャック42が4つ設けられている。4つのチャック42は、回転テーブル41が回転することにより、受渡位置A0及び加工位置A1〜A3に移動可能になっている。 The grinding unit 40 is provided with a rotary table 41. On the rotary table 41, four chucks 42 are provided as holding portions for sucking and holding the wafer W. The four chucks 42 can be moved to the delivery position A0 and the processing positions A1 to A3 by rotating the rotary table 41.

受渡位置A0では、搬送ユニット30によるウェハWの受け渡しが行われる。加工位置A1には粗研削ユニット80が配置され、ウェハWを粗研削する。加工位置A2には中研削ユニット90が配置され、ウェハWを中研削する。加工位置A3には仕上研削ユニット100が配置され、ウェハWを仕上研削する。 At the delivery position A0, the wafer W is delivered by the transfer unit 30. A rough grinding unit 80 is arranged at the processing position A1 to roughly grind the wafer W. A medium grinding unit 90 is arranged at the processing position A2 to perform medium grinding of the wafer W. A finish grinding unit 100 is arranged at the processing position A3 to finish grind the wafer W.

チャック42には例えばポーラスチャックが用いられ、ウェハWの表面Waを吸着保持する。チャック42の表面、すなわちウェハWの保持面は、側面視において中央部が端部に比べて突出した凸形状を有している。なお、この中央部の突出は微小であるため、図示においてはチャック42の凸形状を省略している。 For example, a porous chuck is used as the chuck 42 to adsorb and hold the surface Wa of the wafer W. The surface of the chuck 42, that is, the holding surface of the wafer W, has a convex shape in which the central portion protrudes from the end portion in a side view. Since the protrusion at the center is very small, the convex shape of the chuck 42 is omitted in the drawing.

図4に示すように、チャック42はチャックベース43に保持されている。チャックベース43には、チャック42及びチャックベース43を回転させる回転機構44と、チャック42及びチャックベース43の水平方向からの傾きを調整する傾き調整機構45とが設けられてる。 As shown in FIG. 4, the chuck 42 is held by the chuck base 43. The chuck base 43 is provided with a rotation mechanism 44 for rotating the chuck 42 and the chuck base 43, and an inclination adjusting mechanism 45 for adjusting the inclination of the chuck 42 and the chuck base 43 from the horizontal direction.

回転機構44は、チャック42を回転させる回転軸110と、チャック42を回転させる際の回転駆動を付与する駆動部120と、駆動部120による回転駆動を回転軸110に伝達する駆動伝達部130とを有している。回転軸110は、チャックベース43の下面中央部に固定して設けられている。また、回転軸110は、支持台111に回転自在に支持されている。この回転軸110を中心に、チャック42が回転する。 The rotation mechanism 44 includes a rotation shaft 110 for rotating the chuck 42, a drive unit 120 for imparting a rotation drive when rotating the chuck 42, and a drive transmission unit 130 for transmitting the rotation drive by the drive unit 120 to the rotation shaft 110. have. The rotating shaft 110 is fixedly provided at the center of the lower surface of the chuck base 43. Further, the rotating shaft 110 is rotatably supported by the support base 111. The chuck 42 rotates around the rotation shaft 110.

駆動部120は、回転軸110と独立して設けられている。駆動部120は、駆動軸121と、駆動軸121を回転させるモータ122とを有している。なお、駆動部120は、本開示における保持駆動部に相当する。 The drive unit 120 is provided independently of the rotating shaft 110. The drive unit 120 has a drive shaft 121 and a motor 122 that rotates the drive shaft 121. The drive unit 120 corresponds to the holding drive unit in the present disclosure.

駆動伝達部130は、回転軸110に設けられた従動プーリ131と、駆動軸121に設けられた駆動プーリ132と、従動プーリ131と駆動プーリ132に巻回されたベルト133とを有している。駆動部120による回転駆動は、駆動プーリ132、ベルト133、従動プーリ131を介して、回転軸110に伝達される。 The drive transmission unit 130 has a driven pulley 131 provided on the rotating shaft 110, a drive pulley 132 provided on the drive shaft 121, and a belt 133 wound around the driven pulley 131 and the drive pulley 132. .. The rotary drive by the drive unit 120 is transmitted to the rotary shaft 110 via the drive pulley 132, the belt 133, and the driven pulley 131.

なお、回転機構44の構成はこれに限定されず、チャック42を回転させることができれば、任意に選択することができる。 The configuration of the rotation mechanism 44 is not limited to this, and can be arbitrarily selected as long as the chuck 42 can be rotated.

傾き調整機構45は、チャックベース43の下面に設けられた、1本の固定軸140と、複数、例えば2本の昇降軸141、141を有している。各昇降軸141はモータ142によって伸縮自在に構成され、チャックベース43を昇降させる。この傾き調整機構45によって、チャックベース43の外周部の一端部(固定軸140に対応する位置)を基点に、他端部を昇降軸141によって鉛直方向に昇降させることで、チャック42及びチャックベース43を傾斜させることができる。そしてこれにより、加工位置A1〜A3の各種研削ユニットとチャック42との相対的な傾き、すなわち、各種研削ユニットが備える研削砥石に対するウェハWの裏面Wbの傾きを調整することができる。 The tilt adjusting mechanism 45 has one fixed shaft 140 provided on the lower surface of the chuck base 43, and a plurality of, for example, two elevating shafts 141 and 141. Each elevating shaft 141 is flexibly configured by a motor 142 to elevate and elevate the chuck base 43. The tilt adjusting mechanism 45 raises and lowers the other end of the chuck base 43 in the vertical direction with the elevating shaft 141 from one end (position corresponding to the fixed shaft 140) of the outer peripheral portion of the chuck base 43, whereby the chuck 42 and the chuck base are raised and lowered. 43 can be tilted. As a result, the relative inclination of the various grinding units at the processing positions A1 to A3 and the chuck 42, that is, the inclination of the back surface Wb of the wafer W with respect to the grinding wheel provided by the various grinding units can be adjusted.

なお、傾き調整機構45の構成はこれに限定されず、研削砥石に対するウェハWの相対的な角度(平行度)を調整することができれば、任意に選択することができる。 The configuration of the inclination adjusting mechanism 45 is not limited to this, and can be arbitrarily selected as long as the relative angle (parallelism) of the wafer W with respect to the grinding wheel can be adjusted.

粗研削ユニット80は、環状の下面に粗研削砥石を備える粗研削ホイール81、当該粗研削ホイール81を支持するマウント82、当該マウント82を介して粗研削ホイール81を回転させるスピンドル83、及び、例えばモータ(図示せず)を内蔵する駆動部84を有している。また粗研削ユニット80は、図4に示す支柱85に沿って鉛直方向及び水平方向に移動可能に構成されている。そして、粗研削ユニット80では、チャック42に保持されたウェハWと環状の粗研削砥石の円弧の一部を当接させた状態で、チャック42と粗研削ホイール81をそれぞれ回転させることによって、ウェハWの裏面Wbを粗研削する。 The rough grinding unit 80 includes a rough grinding wheel 81 having a rough grinding wheel on an annular lower surface, a mount 82 for supporting the rough grinding wheel 81, a spindle 83 for rotating the rough grinding wheel 81 via the mount 82, and, for example. It has a drive unit 84 containing a motor (not shown). Further, the rough grinding unit 80 is configured to be movable in the vertical direction and the horizontal direction along the support column 85 shown in FIG. Then, in the rough grinding unit 80, the wafer W held by the chuck 42 and a part of the arc of the annular rough grinding wheel are brought into contact with each other, and the chuck 42 and the rough grinding wheel 81 are rotated to obtain the wafer. Roughly grind the back surface Wb of W.

図3及び図4に示すように、中研削ユニット90は粗研削ユニット80と同様の構成を有している。すなわち中研削ユニット90は、環状の中研削砥石を備える中研削ホイール91、マウント92、スピンドル93、駆動部94、及び支柱95を有している。なお、中研削砥石の砥粒の粒度は、粗研削砥石の砥粒の粒度より小さい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the medium grinding unit 90 has the same configuration as the rough grinding unit 80. That is, the medium grinding unit 90 has a medium grinding wheel 91 including an annular medium grinding wheel, a mount 92, a spindle 93, a drive unit 94, and a support column 95. The particle size of the abrasive grains of the medium grinding wheel is smaller than the particle size of the abrasive grains of the coarse grinding wheel.

図3及び図4に示すように、仕上研削ユニット100は粗研削ユニット80及び中研削ユニット90と同様の構成を有している。すなわち仕上研削ユニット100は、環状の仕上研削砥石を備える仕上研削ホイール101、マウント102、スピンドル103、駆動部104、及び支柱105を有している。なお、仕上研削砥石の砥粒の粒度は、中研削砥石の砥粒の粒度より小さい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the finish grinding unit 100 has the same configuration as the rough grinding unit 80 and the medium grinding unit 90. That is, the finish grinding unit 100 has a finish grinding wheel 101 including an annular finish grinding wheel, a mount 102, a spindle 103, a drive unit 104, and a support column 105. The particle size of the abrasive grains of the finishing grinding wheel is smaller than the particle size of the abrasive grains of the medium grinding wheel.

なお、本実施形態では、研削ホイール81、91、101、マウント82、92、102、及びスピンドル83、93、103が、本開示における研削部を構成している。また、駆動部84、94、104が、本開示における研削駆動部に相当する。 In the present embodiment, the grinding wheels 81, 91, 101, the mounts 82, 92, 102, and the spindles 83, 93, 103 constitute the grinding portion in the present disclosure. Further, the drive units 84, 94, and 104 correspond to the grinding drive units in the present disclosure.

図3に示すように以上の加工装置1には、制御部150が設けられている。制御部150は、例えばCPUやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、加工装置1におけるウェハWの加工処理を制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Hに記録されていたものであって、当該記憶媒体Hから制御部150にインストールされたものであってもよい。 As shown in FIG. 3, the above processing apparatus 1 is provided with a control unit 150. The control unit 150 is, for example, a computer equipped with a CPU, a memory, or the like, and has a program storage unit (not shown). The program storage unit stores a program that controls the processing of the wafer W in the processing apparatus 1. The program may be recorded on a computer-readable storage medium H and may be installed on the control unit 150 from the storage medium H.

次に、以上のように構成された加工装置1を用いて行われる加工方法について説明する。 Next, a processing method performed using the processing apparatus 1 configured as described above will be described.

先ず、ウェハWを複数収納したカセットCが、搬入出ステーション2のカセット載置台10に載置される。次に、ウェハ搬送装置22の搬送フォーク23によりカセットC内からウェハWが取り出され、処理ステーション3のアライメントユニット50に搬送される。アライメントユニット50では、ウェハWに形成されたノッチ部(図示せず)の位置を調節することで、ウェハWの水平方向の向きが調節される。 First, the cassette C containing a plurality of wafers W is placed on the cassette mounting table 10 of the loading / unloading station 2. Next, the wafer W is taken out from the cassette C by the transfer fork 23 of the wafer transfer device 22, and is transferred to the alignment unit 50 of the processing station 3. In the alignment unit 50, the horizontal orientation of the wafer W is adjusted by adjusting the position of the notch portion (not shown) formed in the wafer W.

水平方向の向きが調節されたウェハWは、次に、搬送ユニット30によりアライメントユニット50から搬送され、受渡位置A0のチャック42に受け渡される。続いて、回転テーブル41を回転させて、チャック42を加工位置A1〜A3に順次移動させる。 The wafer W whose horizontal orientation is adjusted is then conveyed from the alignment unit 50 by the transfer unit 30 and delivered to the chuck 42 at the delivery position A0. Subsequently, the rotary table 41 is rotated to sequentially move the chuck 42 to the machining positions A1 to A3.

加工位置A1では、粗研削ユニット80によってウェハWの裏面Wbを粗研削する。加工位置A2では、中研削ユニット90によってウェハWの裏面Wbを中研削する。さらに加工位置A3では、仕上研削ユニット100によってウェハWの裏面Wbを仕上研削する。 At the processing position A1, the rough grinding unit 80 roughly grinds the back surface Wb of the wafer W. At the processing position A2, the back surface Wb of the wafer W is medium-ground by the medium-grinding unit 90. Further, at the processing position A3, the finish grinding unit 100 finish grinds the back surface Wb of the wafer W.

次に回転テーブル41を回転させて、チャック42を受渡位置A0に移動させる。続いてウェハWは、搬送ユニット30により受渡位置A0から第2の洗浄ユニット70に搬送され、搬送パッド32に保持された状態でウェハWの表面Waが洗浄、及び、乾燥される。 Next, the rotary table 41 is rotated to move the chuck 42 to the delivery position A0. Subsequently, the wafer W is conveyed from the delivery position A0 to the second cleaning unit 70 by the transfer unit 30, and the surface Wa of the wafer W is cleaned and dried while being held by the transfer pad 32.

次にウェハWは、搬送ユニット30により第2の洗浄ユニット70から第1の洗浄ユニット60に搬送され、洗浄液ノズル(図示せず)を用いて、ウェハWの裏面Wbが洗浄される。 Next, the wafer W is transported from the second cleaning unit 70 to the first cleaning unit 60 by the transport unit 30, and the back surface Wb of the wafer W is cleaned using a cleaning liquid nozzle (not shown).

その後、すべての処理が施されたウェハWは、ウェハ搬送装置22の搬送フォーク23によってカセット載置台10のカセットCに搬送される。こうして、加工装置1における一連の加工処理が終了する。 After that, the wafer W that has been subjected to all the processing is transferred to the cassette C of the cassette mounting table 10 by the transfer fork 23 of the wafer transfer device 22. In this way, a series of processing processes in the processing apparatus 1 are completed.

次に、加工装置1のウォームアップの方法について説明する。ウォームアップは、例えば装置の電源投入後や、長時間ウェハWの処理が行われなかった際(装置内の温度が処理時の最適温度から外れる要因があった時)に、ウェハ処理の再開前に加工装置1の温度を所望の温度まで上昇させる処理である。 Next, a method of warming up the processing apparatus 1 will be described. Warm-up is performed before restarting wafer processing, for example, after the power of the device is turned on, or when the wafer W is not processed for a long time (when there is a factor that the temperature inside the device deviates from the optimum temperature at the time of processing). This is a process of raising the temperature of the processing apparatus 1 to a desired temperature.

以下の説明では、加工装置1におけるチャック42をウォームアップする場合について説明する。すなわち、本実施形態では、ウォームアップにおいてチャック42の温度を所望の温度まで上昇させる。 In the following description, a case where the chuck 42 in the processing apparatus 1 is warmed up will be described. That is, in the present embodiment, the temperature of the chuck 42 is raised to a desired temperature during warm-up.

ここで、図1に示したように、チャック42のウォームアップが十分でなく、チャック42の温度が安定していない場合、ウェハWを加工するにつれてウェハWの形状が変化する。一方、チャック42のウォームアップが十分で、チャック42の温度が安定している場合、ウェハWの加工処理を重ねてもウェハの形状はほぼ変化しない。そこで、加工処理後のウェハWを所望の形状及びTTVにするためには、ウォームアップでチャック42を所望の温度、すなわち加工処理に必要な温度まで上昇させる必要がある。 Here, as shown in FIG. 1, when the chuck 42 is not sufficiently warmed up and the temperature of the chuck 42 is not stable, the shape of the wafer W changes as the wafer W is processed. On the other hand, when the chuck 42 is sufficiently warmed up and the temperature of the chuck 42 is stable, the shape of the wafer does not change even if the processing of the wafer W is repeated. Therefore, in order to obtain the desired shape and TTV of the wafer W after the processing, it is necessary to raise the chuck 42 to a desired temperature, that is, a temperature required for the processing, by warming up.

しかしながら、ウォームアップに時間をかけると装置のダウンタイムが長くなることになり、ウェハWの加工処理のスループットが低下する。このため、ウォームアップ時間を短縮することが望まれる。そこで、本発明者らが鋭意検討したところ、ウォームアップにおいて、チャック42の回転と停止を繰り返し行うことで、チャック42の温度を短時間で上昇させ、所望の温度にできることを見出した。なお、以下の説明においては、チャック42を回転させる状態を「回転オン」といい、回転しているチャック42の回転を停止させる状態(回転数がゼロの状態)を「回転オフ」という。 However, if it takes a long time to warm up, the downtime of the apparatus becomes long, and the throughput of the processing of the wafer W decreases. Therefore, it is desired to shorten the warm-up time. Therefore, as a result of diligent studies by the present inventors, it has been found that the temperature of the chuck 42 can be raised in a short time to a desired temperature by repeatedly rotating and stopping the chuck 42 in the warm-up. In the following description, the state in which the chuck 42 is rotated is referred to as "rotation on", and the state in which the rotation of the rotating chuck 42 is stopped (the state in which the rotation speed is zero) is referred to as "rotation off".

本発明者らは、チャック42の回転オン・オフを繰り返した場合のチャック42の温度変化と、チャック42を回転させ続けた場合のチャック42の温度変化とを比較した。 The present inventors have compared the temperature change of the chuck 42 when the rotation of the chuck 42 is repeatedly turned on and off with the temperature change of the chuck 42 when the chuck 42 is continuously rotated.

そして、チャック42の周辺に温度計(熱電対)を設けて、温度を測定した。なお、チャック42の回転オン・オフする場合は、回転数が0rpmと293rpmの間で繰り返し行われた。すなわち、回転オンの状態で0rpmから293rpmにチャック42を加速回転させ、回転オフの状態で293rpmから0rpmまでチャック42を減速回転させる。また、チャック42を回転させ続ける場合は、回転数を293rpmで一定とした。 Then, a thermometer (thermocouple) was provided around the chuck 42 to measure the temperature. When the rotation of the chuck 42 was turned on and off, the rotation speed was repeatedly performed between 0 rpm and 293 rpm. That is, the chuck 42 is accelerated and rotated from 0 rpm to 293 rpm in the state where the rotation is on, and the chuck 42 is decelerated and rotated from 293 rpm to 0 rpm in the state where the rotation is off. When the chuck 42 was continuously rotated, the rotation speed was kept constant at 293 rpm.

チャック42の回転オン・オフを繰り返した場合、チャック42を回転させ続けた場合に比べて、温度上昇率は高かった。一例としてチャック42を回転させ続けた場合に所望の温度に到達するのが100分だったのに対し、チャック42の回転オン・オフを繰り返すと60分だった。したがって、チャック42の回転オン・オフを繰り返した方が、より早くチャック42を所望の温度まで昇温させて、温度を安定させることができ、ウォームアップ時間を短縮することができる。 When the rotation of the chuck 42 was repeatedly turned on and off, the temperature rise rate was higher than that when the chuck 42 was continuously rotated. As an example, when the chuck 42 was continuously rotated, it took 100 minutes to reach the desired temperature, whereas when the rotation of the chuck 42 was repeatedly turned on and off, it took 60 minutes. Therefore, by repeating the rotation on / off of the chuck 42, the temperature of the chuck 42 can be raised to a desired temperature more quickly, the temperature can be stabilized, and the warm-up time can be shortened.

さらに詳細に述べると、チャック42を回転させる回転機構44のモータ122は、加速及び減速の際に、負荷がかかり発熱しやすい。特に、チャック42が停止した状態(回転数がゼロの状態)から加速回転させる回転初期、及びチャック42が回転した状態から減速回転させて停止させる(回転数をゼロにする)回転終期において、モータ122は大きな熱を発する。そして、チャック42の回転オン・オフを繰り返すことで、モータ122からチャック42に大きなエネルギーが繰り返し与えられるため、チャック42の温度が上昇しやすくなる。 More specifically, the motor 122 of the rotation mechanism 44 that rotates the chuck 42 is likely to be loaded and generate heat during acceleration and deceleration. In particular, at the initial stage of rotation in which the chuck 42 is accelerated and rotated from the stopped state (the state where the rotation speed is zero), and at the end of the rotation where the chuck 42 is decelerated and rotated from the rotated state and stopped (the rotation speed is set to zero), the motor 122 emits a large amount of heat. Then, by repeating the rotation on / off of the chuck 42, a large amount of energy is repeatedly applied from the motor 122 to the chuck 42, so that the temperature of the chuck 42 tends to rise.

以上の実施形態によれば、ウォームアップを行う際に、チャック42の回転オン・オフを繰り返し行うので、チャック42の温度上昇率を高くすることができ、所望の温度に到達する時間を短縮することができる。そして、チャック42が確実に所望の温度で安定した状態で、ウェハWに加工処理(研削処理)が行われるので、加工処理後のウェハWを所望の形状及びTTVにすることができる。 According to the above embodiment, when the chuck 42 is warmed up, the rotation of the chuck 42 is repeatedly turned on and off, so that the temperature rise rate of the chuck 42 can be increased and the time to reach the desired temperature is shortened. be able to. Then, since the processing (grinding process) is performed on the wafer W in a state where the chuck 42 is surely stabilized at a desired temperature, the wafer W after the processing process can have a desired shape and TTV.

なお、ウォームアップでチャック42が所望の温度、例えば、装置における最高到達温度まで上昇すると、いつでもウェハWを加工できる状態になる。仮にチャック42が所望の温度まで上昇した後、ウェハWの加工処理までに時間がある場合には、チャック42の温度を維持するように、例えばチャック42の回転数を一定にすればよい。 When the chuck 42 rises to a desired temperature, for example, the maximum temperature reached in the apparatus during warm-up, the wafer W can be processed at any time. If there is time to process the wafer W after the chuck 42 has risen to a desired temperature, for example, the rotation speed of the chuck 42 may be kept constant so as to maintain the temperature of the chuck 42.

また、チャック42の回転オン・オフを行う間隔は特に限定されるものではないが、できるだけ当該間隔を短くして、回転オン・オフを多数回繰り返すのが好ましい。モータ122が脱調しない範囲で回転オン・オフをできるだけ多く繰り返すと、チャック42の温度をより短時間で上昇させることができる。しかも、チャック42の温度の制御性も向上する。 The interval at which the chuck 42 is rotated on / off is not particularly limited, but it is preferable to shorten the interval as much as possible and repeat the rotation on / off many times. By repeating the rotation on / off as many times as possible within the range where the motor 122 does not step out, the temperature of the chuck 42 can be raised in a shorter time. Moreover, the controllability of the temperature of the chuck 42 is also improved.

また、ウォームアップ時のチャック42の最高回転数も特に限定されるものではない。例えば回転数が0rpmと300rpmの間で、チャック42の回転オン・オフが繰り返される。 Further, the maximum rotation speed of the chuck 42 at the time of warming up is not particularly limited. For example, the rotation speed of the chuck 42 is repeatedly turned on and off between 0 rpm and 300 rpm.

以上の実施形態では、ウォームアップにおいてチャック42の回転オン・オフを繰り返し行い、チャック42を所望の温度まで上昇させたが、温度調整対象はチャック42に限定されない。例えば、スピンドル83、93、103の回転オン・オフを繰り返し行い、スピンドル83、93、103を所望の温度まで上昇させてもよい。 In the above embodiment, the chuck 42 is repeatedly rotated on and off during warm-up to raise the chuck 42 to a desired temperature, but the temperature adjustment target is not limited to the chuck 42. For example, the spindles 83, 93, 103 may be repeatedly turned on and off to raise the spindles 83, 93, 103 to a desired temperature.

本発明者らが鋭意検討したところ、スピンドル83、93、103についても、チャック42の温度変化と同様の傾向があることが分かった。すなわち、スピンドル83、93、103又は研削ホイール81、91、101の回転オン・オフを繰り返した場合、回転させ続けるよりも温度上昇率が高くなる。したがって、ウォームアップ時間を短縮することができる。 As a result of diligent studies by the present inventors, it was found that the spindles 83, 93, and 103 have the same tendency as the temperature change of the chuck 42. That is, when the spindles 83, 93, 103 or the grinding wheels 81, 91, 101 are repeatedly rotated on and off, the temperature rise rate is higher than when the spindles 83, 93, 103 or the grinding wheels 81, 91, 101 are continuously rotated. Therefore, the warm-up time can be shortened.

なお、スピンドル83、93、103の回転オン・オフを行う間隔は特に限定されるものではないが、できるだけ当該間隔を短くして、回転オン・オフを多数回繰り返すのが好ましい。 The interval at which the spindles 83, 93, and 103 are rotated on / off is not particularly limited, but it is preferable to shorten the interval as much as possible and repeat the rotation on / off many times.

また、ウォームアップ時のスピンドル83、93、103の最高回転数も特に限定されるものではない。例えば、回転数が0rpmと4000rpmの間で、スピンドル83、93、103の回転オン・オフを繰り返してもよい。 Further, the maximum rotation speeds of the spindles 83, 93, and 103 during warm-up are not particularly limited. For example, the rotation speed of the spindles 83, 93, and 103 may be repeatedly turned on and off between 0 rpm and 4000 rpm.

以上の実施形態では、加工装置1においてウェハWを研削して薄化する場合を例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、第1のウェハと第2のウェハとが接合された重合ウェハにおいて、第1のウェハを研削して薄化する場合にも、本実施形態は適用できる。 In the above embodiment, the case where the wafer W is ground and thinned in the processing apparatus 1 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, in a polymerized wafer in which a first wafer and a second wafer are joined, the present embodiment can be applied even when the first wafer is ground and thinned.

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 The embodiments disclosed this time should be considered to be exemplary in all respects and not restrictive. The above embodiments may be omitted, replaced or modified in various forms without departing from the scope of the appended claims and their gist.

1 加工装置
42 チャック
120 駆動部
150 制御部
W ウェハ
1 Processing equipment 42 Chuck 120 Drive unit 150 Control unit W wafer

Claims (8)

基板の加工方法であって、
基板を保持する保持部の回転と停止を繰り返し、当該保持部の温度を所望の温度まで上昇させるウォームアップを行うことと、
前記ウォームアップ後、前記保持部を回転させながら、当該保持部に保持された基板を研削することと、を含む、加工方法。
It is a method of processing a substrate.
By repeating the rotation and stop of the holding part that holds the substrate, warming up is performed to raise the temperature of the holding part to a desired temperature, and
A processing method comprising, after the warm-up, grinding the substrate held by the holding portion while rotating the holding portion.
前記ウォームアップを行う際、前記保持部に保持された基板を研削する研削部の回転と停止を繰り返し、当該研削部の温度を所望の温度まで上昇させる、請求項1に記載の加工方法。 The processing method according to claim 1, wherein when the warm-up is performed, the grinding portion that grinds the substrate held by the holding portion is repeatedly rotated and stopped to raise the temperature of the grinding portion to a desired temperature. 前記研削部は、基板に当接して研削する研削砥石と、前記研削砥石を回転させるスピンドルとを備え、
前記ウォームアップを行う際、少なくとも前記スピンドルを所望の温度まで上昇させる、請求項2に記載の加工方法。
The grinding unit includes a grinding wheel that abuts on a substrate to grind, and a spindle that rotates the grinding wheel.
The processing method according to claim 2, wherein at least the spindle is raised to a desired temperature when the warm-up is performed.
前記ウォームアップを行う際、前記スピンドルの回転と停止を繰り返し、当該スピンドルの温度を所望の温度まで上昇させる、請求項3に記載の加工方法。 The processing method according to claim 3, wherein when the warm-up is performed, the spindle is repeatedly rotated and stopped to raise the temperature of the spindle to a desired temperature. 基板の加工装置であって、
基板を保持する保持部と、
前記保持部を回転させる保持駆動部と、
基板の加工処理を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記保持部の回転と停止を繰り返し、当該保持部の温度を所望の温度まで上昇させるウォームアップを行うことと、
前記ウォームアップ後、前記保持部を回転させながら、当該保持部に保持された基板を研削することと、を実行するように、前記保持部と前記保持駆動部の動作を制御する、加工装置。
It is a substrate processing device
A holding part that holds the board and
A holding drive unit that rotates the holding unit and
It is equipped with a control unit that controls the processing of the substrate.
The control unit
By repeating the rotation and stop of the holding portion, warm-up is performed to raise the temperature of the holding portion to a desired temperature, and
A processing device that controls the operation of the holding portion and the holding driving portion so as to grind the substrate held by the holding portion while rotating the holding portion after the warm-up.
前記保持部に保持された基板を研削する研削部と、
前記研削部を回転させる研削駆動部と、を備え、
前記制御部は、前記ウォームアップを行う際、前記研削部の回転と停止を繰り返し、当該研削部の温度を所望の温度まで上昇させるように、前記研削部と前記研削駆動部の動作を制御する、請求項5に記載の加工装置。
A grinding part that grinds the substrate held by the holding part, and
A grinding drive unit for rotating the grinding unit is provided.
The control unit controls the operation of the grinding unit and the grinding drive unit so as to repeatedly rotate and stop the grinding unit to raise the temperature of the grinding unit to a desired temperature when the warm-up is performed. , The processing apparatus according to claim 5.
前記研削部は、基板に当接して研削する研削砥石と、前記研削砥石を回転させるスピンドルとを備え、
前記制御部は、前記ウォームアップを行う際、少なくとも前記スピンドルを所望の温度まで上昇させるように、前記研削部と前記研削駆動部の動作を制御する、請求項6に記載の加工装置。
The grinding unit includes a grinding wheel that abuts on a substrate to grind, and a spindle that rotates the grinding wheel.
The processing apparatus according to claim 6, wherein the control unit controls the operation of the grinding unit and the grinding drive unit so as to raise at least the spindle to a desired temperature when the warm-up is performed.
前記制御部は、前記ウォームアップを行う際、前記スピンドルの回転と停止を繰り返し、当該スピンドルの温度を所望の温度まで上昇させる、請求項7に記載の加工装置。 The processing apparatus according to claim 7, wherein the control unit repeatedly rotates and stops the spindle to raise the temperature of the spindle to a desired temperature when the warm-up is performed.
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