JP2022047868A - Grinding device - Google Patents

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Hidetoshi Mannami
聡 山中
Satoshi Yamanaka
弘樹 宮本
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Abstract

To optimize a distance in escape-cut processing.SOLUTION: Escape-cut processing is executed until a height of a holding surface 32 gauged with a first gauge 61 becomes equal to an original height of the surface not yet ground. An optimal movement distance of a grinding stone 77 in the escape-cut processing is a distance by which the grinding stone 77 does not contact a wafer 100 on the holding surface 32, which is in other words the distance by which the grinding stone 77 separates from the wafer 100. The fact that the height of the holding surface 32 becomes equal to the original height of the surface not yet ground means that the grinding stone 77 has separated from the wafer 100. This can optimize the movement distance (movement time) of the grinding stone 77 in the escape-cut processing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、研削装置に関する。 The present invention relates to a grinding device.

特許文献1~3に開示の研削装置では、保持面に保持されたウェーハを、環状の研削砥石によってインフィード研削する。この研削装置では、研削手段を、保持面に接近する下方向に研削送りし、保持面に保持されたウェーハに研削砥石を押し付けて、ウェーハを研削する。ウェーハが所定の厚みになったら、研削送りを停止した状態で研削砥石を所定の時間回転させてウェーハを研削する、スパークアウト加工を行う。その後、研削砥石をウェーハから離間する上方向にゆっくりと移動させながらウェーハを研削する、エスケープカット加工を行う。 In the grinding apparatus disclosed in Patent Documents 1 to 3, the wafer held on the holding surface is in-feed ground by an annular grinding wheel. In this grinding device, the grinding means is grounded downward close to the holding surface, and the grinding wheel is pressed against the wafer held on the holding surface to grind the wafer. When the wafer reaches a predetermined thickness, a spark-out process is performed in which the grinding wheel is rotated for a predetermined time with the grinding feed stopped to grind the wafer. After that, an escape cut process is performed in which the wafer is ground while the grinding wheel is slowly moved upward away from the wafer.

このようなエスケープカット加工を行うことによって、ウェーハから研削砥石を離す際に、研削砥石の回転軌跡によってウェーハの被研削面に凹凸が形成されることを、抑制している。 By performing such an escape cut process, when the grinding wheel is separated from the wafer, the formation of irregularities on the surface to be ground of the wafer due to the rotation locus of the grinding wheel is suppressed.

特開2017-054872号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-054872 特開2003-236736号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-236736 特開2009-012134号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-012134

近年、研削加工時間を短縮するために、大きな押し付け力で研削砥石をウェーハに押し付けて、研削を実施している。このため、押し付け力によって、ウェーハを保持しているチャックテーブルが沈み込む。また、研削手段が、押し付け力の反力を受け、上方向に煽られる。 In recent years, in order to shorten the grinding time, a grinding wheel is pressed against a wafer with a large pressing force to perform grinding. Therefore, the chuck table holding the wafer sinks due to the pressing force. Further, the grinding means receives the reaction force of the pressing force and is fanned upward.

このように、研削砥石の押し付け力が大きい場合には、チャックテーブルと研削手段とが互いに遠ざかる方向に変位するため、エスケープカット加工の距離(時間)を長くする必要がある。 As described above, when the pressing force of the grinding wheel is large, the chuck table and the grinding means are displaced in the direction away from each other, so that it is necessary to lengthen the escape cut processing distance (time).

これに対して、研削砥石をウェーハに押し付ける力が小さい場合の加工条件では、チャックテーブルおよび研削手段における互いに遠ざかる方向に変位する量が小さい。そのため、エスケープカット加工の距離(時間)は短くてよい。 On the other hand, under the machining conditions when the force for pressing the grinding wheel against the wafer is small, the amount of displacement in the chuck table and the grinding means in the direction away from each other is small. Therefore, the escape cut processing distance (time) may be short.

したがって、本発明の目的は、ウェーハを研削する研削装置におけるエスケープカット加工の距離(時間)を最適化することにある。 Therefore, an object of the present invention is to optimize the distance (time) of escape cut processing in a grinding device for grinding a wafer.

本発明の第1の研削装置は、保持面によって被加工物を保持するチャックテーブルと、スピンドルの下端に装着された環状の研削砥石によって、該保持面に保持された被加工物を研削する研削手段と、該保持面に垂直な方向に該研削手段を移動させる研削送り手段と、該保持面の高さを測定する保持面高さ測定器と、該被加工物の厚みを測定する厚み測定手段と、を少なくとも備える研削装置であって、該保持面に保持された被加工物に該研削砥石が接触する前に該保持面高さ測定器によって測定された保持面高さを記憶する記憶部と、該研削砥石によって被加工物が所定の厚みに研削された後、該保持面高さ測定器によって測定される保持面高さが該記憶部に記憶された高さになるまで、該研削砥石を予め設定されているエスケープカット加工速度で上方向に移動させることにより、該研削砥石によって被加工物をエスケープカット加工する、制御部と、を備える。 The first grinding device of the present invention grinds the workpiece held on the holding surface by a chuck table for holding the workpiece by the holding surface and an annular grinding wheel mounted on the lower end of the spindle. Means, a grinding feed means for moving the grinding means in a direction perpendicular to the holding surface, a holding surface height measuring device for measuring the height of the holding surface, and a thickness measurement for measuring the thickness of the workpiece. A storage device including at least means, which stores the holding surface height measured by the holding surface height measuring device before the grinding wheel comes into contact with the workpiece held on the holding surface. After the workpiece is ground to a predetermined thickness by the portion and the grinding wheel, the holding surface height measured by the holding surface height measuring instrument is the height stored in the storage portion. It is provided with a control unit that escape-cuts the workpiece by the grinding wheel by moving the grinding wheel upward at a preset escape cut processing speed.

本発明の第2の研削装置は、保持面によって被加工物を保持するチャックテーブルと、スピンドルの下端に配置されたマウントの下面に装着された環状の研削砥石によって、該保持面に保持された被加工物を研削する研削手段と、該保持面に垂直な方向に該研削手段を移動させる研削送り手段と、該保持面の高さを測定する保持面高さ測定器と、該被加工物の厚みを測定する厚み測定手段と、を少なくとも備える研削装置であって、該保持面と該マウントの下面との間に介在された垂直方向に伸縮可能な伸縮ユニットを伸ばすことによって、該保持面を押し下げるとともに、該マウントを上方向に押し上げるように、該保持面および該マウントの下面に所定の荷重値の荷重を付与し、該保持面の下方向変位量と、該マウントの下面の上方向変位量と、を測定し、付与された所定の荷重値に対する該下方向変位量と該上方向変位量との関係を示すデータテーブルを記憶する記憶部と、該保持面に保持された被加工物に該研削砥石を接触させる前に該保持面高さ測定器によって測定された保持面高さである第1保持面高さと、該研削砥石によって被加工物が所定の厚みに研削された後、該研削砥石を該被加工物から離間させながら研削するエスケープカット加工の開始直前に、該保持面高さ測定器によって測定される保持面高さである第2保持面高さとの差を、該保持面の加工時下方向変位量として算出する第1算出部と、該加工時下方向変位量を用いて該データテーブルを参照し、該加工時下方向変位量と同じ値の該下方向変位量に応じた該上方向変位量を、エスケープカット加工の開始直前の該研削手段の加工時上方向変位量として抽出する抽出部と、該加工時下方向変位量と該加工時上方向変位量とを足した値を、エスケープカット加工の際の該研削砥石の上方向移動距離として算出する第2算出部と、該研削砥石の移動距離が該上方向移動距離となるまで、予め設定されているエスケープカット加工速度で該研削砥石を上方向に移動させることにより、該研削砥石によって被加工物をエスケープカット加工する、制御部と、を備える。 The second grinding device of the present invention is held on the holding surface by a chuck table that holds the workpiece by the holding surface and an annular grinding wheel mounted on the lower surface of the mount arranged at the lower end of the spindle. A grinding means for grinding a workpiece, a grinding feed means for moving the grinding means in a direction perpendicular to the holding surface, a holding surface height measuring device for measuring the height of the holding surface, and the workpiece. A grindstone having at least a thickness measuring means for measuring the thickness of a grindstone, the holding surface is provided by extending a vertically expandable expansion / contraction unit interposed between the holding surface and the lower surface of the mount. A predetermined load value is applied to the holding surface and the lower surface of the mount so as to push down the mount and push the mount upward, and the amount of downward displacement of the holding surface and the upward direction of the lower surface of the mount are applied. A storage unit that measures the amount of displacement and stores a data table showing the relationship between the amount of downward displacement and the amount of upward displacement with respect to an applied predetermined load value, and a workpiece held on the holding surface. After the first holding surface height, which is the holding surface height measured by the holding surface height measuring instrument before the grinding wheel is brought into contact with the object, and the work piece being ground to a predetermined thickness by the grinding wheel. Immediately before the start of the escape cut process in which the grinding wheel is ground while being separated from the workpiece, the difference from the second holding surface height, which is the holding surface height measured by the holding surface height measuring instrument, is set. The data table is referred to by using the first calculation unit that calculates the downward displacement amount of the holding surface as the machining downward displacement amount and the machining downward displacement amount, and the downward displacement amount having the same value as the machining downward displacement amount is referred to. An extraction unit that extracts the upward displacement amount according to the displacement amount as the machining upward displacement amount of the grinding wheel immediately before the start of the escape cut machining, the machining downward displacement amount, and the machining upward displacement. The value obtained by adding the amount is set in advance in the second calculation unit that calculates the upward movement distance of the grinding wheel in the escape cut process and until the moving distance of the grinding wheel becomes the upward moving distance. It is provided with a control unit that escape-cuts the workpiece by the grindstone by moving the grindstone upward at the escape cut processing speed.

研削加工時における保持面高さは、研削砥石が、被加工物を介して保持面を押し付けていることによって、低下している。そして、第1の研削装置では、エスケープカット加工を、保持面高さ測定器によって測定される保持面の高さが研削加工前の高さになるまで、実施している。ここで、エスケープカット加工における研削砥石の最適な移動距離は、保持面の被加工物に研削砥石が接しなくなるまで、すなわち、被加工物から研削砥石が離れるまでの距離である。そして、保持面の高さが研削加工前の高さになることは、研削砥石による保持面の押し付けがなくなること、すなわち、被加工物から研削砥石が離れたことを意味する。したがって、この構成では、エスケープカット加工における研削砥石の移動距離(移動時間)を最適化することが可能である。 The height of the holding surface during the grinding process is lowered by the grinding wheel pressing the holding surface through the workpiece. Then, in the first grinding apparatus, the escape cut process is performed until the height of the holding surface measured by the holding surface height measuring device becomes the height before the grinding process. Here, the optimum moving distance of the grinding wheel in the escape cut process is the distance until the grinding wheel does not come into contact with the workpiece on the holding surface, that is, until the grinding wheel separates from the workpiece. The fact that the height of the holding surface becomes the height before the grinding process means that the holding surface is no longer pressed by the grinding wheel, that is, the grinding wheel is separated from the workpiece. Therefore, in this configuration, it is possible to optimize the moving distance (moving time) of the grinding wheel in the escape cut processing.

また、第2の研削装置では、エスケープカット加工を、研削砥石の移動距離が上方向移動距離となるまで、実施している。この上方向移動距離は、被加工物の厚みが所定値に到達したときの、研削砥石が保持面を押し付けていることによる、研削砥石の上方向変位量および保持面の下方向変位量の和である。このため、研削砥石が上方向移動距離だけ上昇することは、研削砥石による保持面の押し付けがなくなること、すなわち、被加工物から研削砥石が離れたことを意味する。したがって、この構成でも、エスケープカット加工における研削砥石の移動距離(移動時間)を最適化することが可能となっている。 Further, in the second grinding device, the escape cut process is performed until the moving distance of the grinding wheel becomes the upward moving distance. This upward movement distance is the sum of the amount of upward displacement of the grinding wheel and the amount of downward displacement of the holding surface due to the grinding wheel pressing the holding surface when the thickness of the workpiece reaches a predetermined value. Is. Therefore, the fact that the grinding wheel rises by the upward moving distance means that the holding surface is not pressed by the grinding wheel, that is, the grinding wheel is separated from the workpiece. Therefore, even with this configuration, it is possible to optimize the moving distance (moving time) of the grinding wheel in the escape cut processing.

一実施形態にかかる研削装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the grinding apparatus which concerns on one Embodiment. ウェーハの研削加工の際の、研削砥石の高さの時間変化、および、チャックテーブルの保持面の高さの時間変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time change of the height of the grinding wheel and the time change of the height of the holding surface of a chuck table at the time of grinding a wafer. 他の実施形態にかかる研削装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the grinding apparatus which concerns on other embodiment.

図1に示すように、本実施形態にかかる研削装置1は、被加工物としてのウェーハ100を研削するための装置であり、研削装置1の各部材を制御する制御部90を備えている。 As shown in FIG. 1, the grinding device 1 according to the present embodiment is a device for grinding a wafer 100 as a workpiece, and includes a control unit 90 that controls each member of the grinding device 1.

ウェーハ100は、たとえば、円形の半導体ウェーハである。図1においては下方を向いているウェーハ100の表面101は、複数のデバイスを保持しており、保護テープ103が貼着されることによって保護されている。ウェーハ100の裏面102は、研削加工が施される被加工面となる。 The wafer 100 is, for example, a circular semiconductor wafer. In FIG. 1, the surface 101 of the wafer 100 facing downward holds a plurality of devices and is protected by attaching a protective tape 103. The back surface 102 of the wafer 100 is a surface to be ground to be ground.

研削装置1は、被加工物を保持するための保持手段30を備えている。保持手段30は、チャックテーブル31、チャックテーブル31を支持する支持部材33、および、チャックテーブル31を回転させる回転手段34を含んでいる。 The grinding device 1 includes a holding means 30 for holding the workpiece. The holding means 30 includes a chuck table 31, a support member 33 for supporting the chuck table 31, and a rotating means 34 for rotating the chuck table 31.

チャックテーブル31は、ウェーハ100を保持する保持面32、および、保持面32を囲む枠体36を備えている。本実施形態では、枠体36の上面は、保持面32と略面一に形成されており、保持面32と同じ高さを有している。 The chuck table 31 includes a holding surface 32 for holding the wafer 100 and a frame body 36 surrounding the holding surface 32. In the present embodiment, the upper surface of the frame body 36 is formed substantially flush with the holding surface 32 and has the same height as the holding surface 32.

チャックテーブル31の保持面32は、吸引源(図示せず)に連通されており、保護テープ103を介してウェーハ100を吸引保持する。すなわち、チャックテーブル31は、保持面32によってウェーハ100を保持する。 The holding surface 32 of the chuck table 31 communicates with a suction source (not shown) and sucks and holds the wafer 100 via the protective tape 103. That is, the chuck table 31 holds the wafer 100 by the holding surface 32.

また、チャックテーブル31は、下方に設けられた回転手段34により、保持面32によってウェーハ100を保持した状態で、保持面32の中心を通るZ軸方向に延在する中心軸を中心として回転可能である。したがって、ウェーハ100は、保持面32に保持されて保持面32の中心を軸に回転される。 Further, the chuck table 31 can rotate about the central axis extending in the Z-axis direction passing through the center of the holding surface 32 while the wafer 100 is held by the holding surface 32 by the rotating means 34 provided below. Is. Therefore, the wafer 100 is held by the holding surface 32 and rotated about the center of the holding surface 32.

また、保持手段30の下方には、Y軸方向移動手段40が配設されている。
Y軸方向移動手段40は、保持手段30と研削手段70とを、相対的に、保持面32に平行なY軸方向に移動させる。本実施形態では、Y軸方向移動手段40は、研削手段70に対して、保持手段30をY軸方向に移動させるように構成されている。
なお、研削装置1は、Y軸方向移動手段40に代えて、水平移動手段として、複数の保持手段30を有するターンテーブルを有していてもよい。
Further, below the holding means 30, a Y-axis direction moving means 40 is arranged.
The Y-axis direction moving means 40 moves the holding means 30 and the grinding means 70 in the Y-axis direction relatively parallel to the holding surface 32. In the present embodiment, the Y-axis direction moving means 40 is configured to move the holding means 30 in the Y-axis direction with respect to the grinding means 70.
The grinding device 1 may have a turntable having a plurality of holding means 30 as the horizontal moving means instead of the Y-axis direction moving means 40.

Y軸方向移動手段40は、Y軸方向に平行なY軸ガイドレール42、このY軸ガイドレール42上をスライドするY軸移動テーブル45、Y軸ガイドレール42と平行なY軸ボールネジ43、Y軸ボールネジ43に接続されているY軸モータ44、および、これらを保持する保持台41を備えている。 The Y-axis direction moving means 40 includes a Y-axis guide rail 42 parallel to the Y-axis direction, a Y-axis moving table 45 sliding on the Y-axis guide rail 42, a Y-axis ball screw 43 parallel to the Y-axis guide rail 42, and Y. It includes a Y-axis motor 44 connected to the shaft ball screw 43, and a holding base 41 for holding the Y-axis motor 44.

Y軸移動テーブル45は、スライド部材451を介して、Y軸ガイドレール42にスライド可能に設置されている。Y軸移動テーブル45の下面には、ナット部401が固定されている。このナット部401には、Y軸ボールネジ43が螺合されている。Y軸モータ44は、Y軸ボールネジ43の一端部に連結されている。 The Y-axis moving table 45 is slidably installed on the Y-axis guide rail 42 via the slide member 451. A nut portion 401 is fixed to the lower surface of the Y-axis moving table 45. A Y-axis ball screw 43 is screwed into the nut portion 401. The Y-axis motor 44 is connected to one end of the Y-axis ball screw 43.

Y軸方向移動手段40では、Y軸モータ44がY軸ボールネジ43を回転させることにより、Y軸移動テーブル45が、Y軸ガイドレール42に沿って、Y軸方向に移動する。Y軸移動テーブル45には、支持柱35を介して、保持手段30の支持部材33が載置されている。したがって、Y軸移動テーブル45のY軸方向への移動に伴って、チャックテーブル31を含む保持手段30が、Y軸方向に移動する。 In the Y-axis direction moving means 40, the Y-axis moving table 45 moves in the Y-axis direction along the Y-axis guide rail 42 by rotating the Y-axis ball screw 43 by the Y-axis motor 44. The support member 33 of the holding means 30 is placed on the Y-axis moving table 45 via the support pillar 35. Therefore, as the Y-axis moving table 45 moves in the Y-axis direction, the holding means 30 including the chuck table 31 moves in the Y-axis direction.

また、図1に示すように、保持手段30の後方(+Y方向側)には、コラム11が立設されている。コラム11の前面には、ウェーハ100を研削する研削手段70、および、研削送り手段50が設けられている。 Further, as shown in FIG. 1, a column 11 is erected behind the holding means 30 (on the + Y direction side). A grinding means 70 for grinding the wafer 100 and a grinding feed means 50 are provided on the front surface of the column 11.

研削送り手段50は、保持手段30と研削手段70とを、相対的に、保持面32に垂直なZ軸方向(研削送り方向)に移動させる。本実施形態では、研削送り手段50は、保持手段30に対して、研削手段70を、保持面32に垂直なZ軸方向に移動させるように構成されている。 The grinding feed means 50 moves the holding means 30 and the grinding means 70 relatively in the Z-axis direction (grinding feed direction) perpendicular to the holding surface 32. In the present embodiment, the grinding feed means 50 is configured to move the grinding means 70 with respect to the holding means 30 in the Z-axis direction perpendicular to the holding surface 32.

研削送り手段50は、Z軸方向に平行なZ軸ガイドレール51、このZ軸ガイドレール51上をスライドするZ軸移動テーブル53、Z軸ガイドレール51と平行なZ軸ボールネジ52、Z軸モータ54、Z軸モータ54の回転角度を検知するためのZ軸エンコーダ55、および、Z軸移動テーブル53の前面(表面)に取り付けられたホルダ56を備えている。ホルダ56は、研削手段70を保持している。 The grinding feed means 50 includes a Z-axis guide rail 51 parallel to the Z-axis direction, a Z-axis moving table 53 sliding on the Z-axis guide rail 51, a Z-axis ball screw 52 parallel to the Z-axis guide rail 51, and a Z-axis motor. 54, a Z-axis encoder 55 for detecting the rotation angle of the Z-axis motor 54, and a holder 56 attached to the front surface (front surface) of the Z-axis moving table 53 are provided. The holder 56 holds the grinding means 70.

Z軸移動テーブル53は、スライド部材531を介して、Z軸ガイドレール51にスライド可能に設置されている。Z軸移動テーブル53の後面側(裏面側)には、ナット部501が固定されている。このナット部501には、Z軸ボールネジ52が螺合されている。Z軸モータ54は、Z軸ボールネジ52の一端部に連結されている。 The Z-axis moving table 53 is slidably installed on the Z-axis guide rail 51 via the slide member 531. A nut portion 501 is fixed to the rear surface side (rear surface side) of the Z-axis moving table 53. A Z-axis ball screw 52 is screwed into the nut portion 501. The Z-axis motor 54 is connected to one end of the Z-axis ball screw 52.

研削送り手段50では、Z軸モータ54がZ軸ボールネジ52を回転させることにより、Z軸移動テーブル53が、Z軸ガイドレール51に沿って、Z軸方向に移動する。これにより、Z軸移動テーブル53に取り付けられたホルダ56、および、ホルダ56に保持された研削手段70も、Z軸移動テーブル53とともにZ軸方向に移動する。 In the grinding feed means 50, the Z-axis motor 54 rotates the Z-axis ball screw 52, so that the Z-axis moving table 53 moves along the Z-axis guide rail 51 in the Z-axis direction. As a result, the holder 56 attached to the Z-axis moving table 53 and the grinding means 70 held by the holder 56 also move in the Z-axis direction together with the Z-axis moving table 53.

研削手段70は、ホルダ56に固定されたスピンドルハウジング71、スピンドルハウジング71に回転可能に保持されたスピンドル72、スピンドル72を回転駆動する回転モータ73、スピンドル72の下端に取り付けられたホイールマウント74、および、ホイールマウント74に支持された研削ホイール75を備えている。 The grinding means 70 includes a spindle housing 71 fixed to the holder 56, a spindle 72 rotatably held in the spindle housing 71, a rotary motor 73 for rotationally driving the spindle 72, and a wheel mount 74 attached to the lower end of the spindle 72. It also includes a grinding wheel 75 supported by a wheel mount 74.

スピンドルハウジング71は、Z軸方向に延びるようにホルダ56に保持されている。スピンドル72は、チャックテーブル31の保持面32と直交するようにZ軸方向に延び、スピンドルハウジング71に回転可能に支持されている。 The spindle housing 71 is held by the holder 56 so as to extend in the Z-axis direction. The spindle 72 extends in the Z-axis direction so as to be orthogonal to the holding surface 32 of the chuck table 31, and is rotatably supported by the spindle housing 71.

回転モータ73は、スピンドル72の上端側に連結されている。この回転モータ73により、スピンドル72は、Z軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。 The rotary motor 73 is connected to the upper end side of the spindle 72. The rotary motor 73 causes the spindle 72 to rotate about a rotary axis extending in the Z-axis direction.

ホイールマウント74は、円板状に形成されており、スピンドル72の下端(先端)に固定されている。ホイールマウント74は、研削ホイール75を支持する。 The wheel mount 74 is formed in a disk shape and is fixed to the lower end (tip) of the spindle 72. The wheel mount 74 supports the grinding wheel 75.

研削ホイール75は、外径がホイールマウント74の外径と略同径を有するように形成されている。研削ホイール75は、金属材料から形成された円環状のホイール基台76を含む。ホイール基台76の内部には、図示しない水源からの加工水を研削砥石77に供給するための加工水路761が形成されている。 The grinding wheel 75 is formed so that the outer diameter has substantially the same diameter as the outer diameter of the wheel mount 74. The grinding wheel 75 includes an annular wheel base 76 formed of a metal material. Inside the wheel base 76, a processing channel 761 for supplying processing water from a water source (not shown) to the grinding wheel 77 is formed.

ホイール基台76の下面には、全周にわたって、環状に配置された複数の研削砥石77が固定されている。すなわち、スピンドル72の下端には、研削砥石77が装着されている。 A plurality of grinding wheels 77 arranged in an annular shape are fixed to the lower surface of the wheel base 76 over the entire circumference. That is, a grinding wheel 77 is mounted on the lower end of the spindle 72.

環状に配置された研削砥石77は、その中心を軸に、スピンドル72、ホイールマウント74、およびホイール基台76を介して、回転モータ73によって回転され、チャックテーブル31に保持されたウェーハ100の裏面102を研削する。
このように、研削手段70は、スピンドル72の下端、すなわち、スピンドル72の下端に配置されたホイールマウント74の下面に装着された環状の研削砥石77によって、保持面32に保持されたウェーハ100を研削する。
The annularly arranged grinding wheel 77 is rotated around the center thereof by a rotary motor 73 via a spindle 72, a wheel mount 74, and a wheel base 76, and is held on the back surface of the wafer 100 on the chuck table 31. 102 is ground.
As described above, the grinding means 70 holds the wafer 100 on the holding surface 32 by the annular grinding wheel 77 mounted on the lower end of the spindle 72, that is, the lower surface of the wheel mount 74 arranged at the lower end of the spindle 72. Grind.

また、研削装置1は、ウェーハ100の厚みを測定するための厚み測定手段60を備えている。厚み測定手段60は、保持面32に保持されたウェーハ100の厚みを、接触式にて測定することができる。厚み測定手段60は、保持面32の高さを測定する保持面高さ測定器としての第1ゲージ61、および、ウェーハ100の上面(裏面102)の高さを測定する上面高さ測定器としての第2ゲージ62を有している。 Further, the grinding device 1 includes a thickness measuring means 60 for measuring the thickness of the wafer 100. The thickness measuring means 60 can measure the thickness of the wafer 100 held on the holding surface 32 by a contact method. The thickness measuring means 60 includes a first gauge 61 as a holding surface height measuring device for measuring the height of the holding surface 32, and a top surface height measuring device for measuring the height of the upper surface (back surface 102) of the wafer 100. It has a second gauge 62 of.

厚み測定手段60は、チャックテーブル31の枠体36の上面およびウェーハ100の裏面102に、それぞれ、第1ゲージ61および第2ゲージ62を接触させる。これにより、厚み測定手段60は、チャックテーブル31の保持面32の高さおよびウェーハ100の裏面102の高さ(上面高さ)を測定することができる。測定された保持面32の高さおよびウェーハ100の裏面102の高さは、厚み算出部63に送られる。厚み算出部63は、保持面32の高さとウェーハ100の裏面102の高さとの差分に基づいて、ウェーハ100の厚みを算出することができる。 The thickness measuring means 60 brings the first gauge 61 and the second gauge 62 into contact with the upper surface of the frame body 36 of the chuck table 31 and the back surface 102 of the wafer 100, respectively. Thereby, the thickness measuring means 60 can measure the height of the holding surface 32 of the chuck table 31 and the height (upper surface height) of the back surface 102 of the wafer 100. The measured height of the holding surface 32 and the height of the back surface 102 of the wafer 100 are sent to the thickness calculation unit 63. The thickness calculation unit 63 can calculate the thickness of the wafer 100 based on the difference between the height of the holding surface 32 and the height of the back surface 102 of the wafer 100.

なお、厚み測定手段60は、第1ゲージ61および第2ゲージ62に代えて、保持面高さ測定器および上面高さ測定器として、非接触式の距離測定器、たとえばレーザー式の距離測定器を備えてもよい。この距離測定器は、たとえば、レーザー光線をウェーハ100に照射し、保持面32からの反射光およびウェーハ100の裏面102からの反射光を受光し、これらに基づいて、保持面32の高さ、ウェーハ100の裏面102の高さ、および、ウェーハ100の厚みを測定する。 The thickness measuring means 60 replaces the first gauge 61 and the second gauge 62 with a non-contact distance measuring device, for example, a laser distance measuring device, as a holding surface height measuring device and a top surface height measuring device. May be provided. For example, this distance measuring instrument irradiates the wafer 100 with a laser beam, receives the reflected light from the holding surface 32 and the reflected light from the back surface 102 of the wafer 100, and based on these, the height of the holding surface 32 and the wafer. The height of the back surface 102 of the 100 and the thickness of the wafer 100 are measured.

制御部90は、研削装置1の各部材を制御して、ウェーハ100に対する研削加工を実施する。また、研削装置1は、記憶部92を備えている。以下に、記憶部92の機能とともに、制御部90によって制御される、研削装置1におけるウェーハ100の研削加工について説明する。 The control unit 90 controls each member of the grinding device 1 to perform grinding on the wafer 100. Further, the grinding device 1 includes a storage unit 92. Hereinafter, the grinding process of the wafer 100 in the grinding apparatus 1 controlled by the control unit 90 will be described together with the function of the storage unit 92.

本実施形態では、まず、作業者は、チャックテーブル31の保持面32に、ウェーハ100を、裏面102が上向きとなるように保持させる。 In the present embodiment, first, the operator holds the wafer 100 on the holding surface 32 of the chuck table 31 so that the back surface 102 faces upward.

次に、制御部90は、Y軸方向移動手段40を制御して、保持手段30におけるチャックテーブル31の保持面32に保持されたウェーハ100の回転中心に、研削砥石77が位置づけられるまで、保持手段30を、Y軸方向に移動させる。 Next, the control unit 90 controls the Y-axis direction moving means 40 and holds the grinding wheel 77 until it is positioned at the rotation center of the wafer 100 held on the holding surface 32 of the chuck table 31 in the holding means 30. The means 30 is moved in the Y-axis direction.

また、制御部90は、研削手段70の回転モータ73を制御して、スピンドル72とともに研削ホイール75(研削砥石77)を回転させる。さらに、制御部90は、回転手段34により、チャックテーブル31の保持面32(ウェーハ100)を回転させる。 Further, the control unit 90 controls the rotary motor 73 of the grinding means 70 to rotate the grinding wheel 75 (grinding grindstone 77) together with the spindle 72. Further, the control unit 90 rotates the holding surface 32 (wafer 100) of the chuck table 31 by the rotating means 34.

次に、制御部90は、研削送り手段50を用いて、原点高さ位置にある研削手段70を、保持手段30に近づける。 Next, the control unit 90 uses the grinding feed means 50 to bring the grinding means 70 at the origin height position closer to the holding means 30.

図2に、研削砥石77の高さ(研削砥石77の下面(研削面)の高さ)の時間変化を破線によって示す。図2に示すように、制御部90は、まず、研削砥石77の高さが、所定のエアカット開始高さH1となるまで、研削手段70を、比較的に高速の初期速度V1で、保持手段30に近づくように降下させる(時間範囲T1)。 FIG. 2 shows the time change of the height of the grinding wheel 77 (the height of the lower surface (grinding surface) of the grinding wheel 77) by a broken line. As shown in FIG. 2, the control unit 90 first holds the grinding means 70 at a relatively high initial speed V1 until the height of the grinding wheel 77 reaches a predetermined air cut start height H1. It is lowered so as to approach the means 30 (time range T1).

また、制御部90は、研削砥石77の降下の開始とともに、第1ゲージ61によるチャックテーブル31の保持面32の高さの測定を開始する。 Further, the control unit 90 starts measuring the height of the holding surface 32 of the chuck table 31 by the first gauge 61 at the same time as the descent of the grinding wheel 77 starts.

そして、記憶部92が、チャックテーブル31の保持面32に保持されたウェーハ100の裏面102に研削砥石77が接触する前に第1ゲージ61によって測定された保持面32の高さ、すなわち、研削加工前の保持面32の高さを記憶する。 Then, the storage unit 92 measures the height of the holding surface 32 measured by the first gauge 61 before the grinding wheel 77 comes into contact with the back surface 102 of the wafer 100 held by the holding surface 32 of the chuck table 31, that is, grinding. The height of the holding surface 32 before processing is stored.

研削加工時における保持面32の高さは、研削砥石77が保持面32上のウェーハ100に接することによって、保持面32が研削砥石77によって下方に押し付けられるため、低くなる。図2に、測定された保持面32の高さの時間変化を、実線によって示す。 The height of the holding surface 32 at the time of grinding is lowered because the holding surface 32 is pressed downward by the grinding wheel 77 when the grinding wheel 77 comes into contact with the wafer 100 on the holding surface 32. FIG. 2 shows the time change of the measured height of the holding surface 32 by a solid line.

時間範囲T1では、研削砥石77が保持面32上のウェーハ100に接触していない。このため、図2に示すように、保持面32の高さは、研削加工前の高さ(h1)に維持される。 In the time range T1, the grinding wheel 77 is not in contact with the wafer 100 on the holding surface 32. Therefore, as shown in FIG. 2, the height of the holding surface 32 is maintained at the height (h1) before grinding.

研削砥石77がエアカット開始高さH1に到達した後、制御部90は、研削送り手段50を用いて、研削手段70の降下速度を、初期速度V1よりも遅い加工送り速度である第1研削速度V2に設定し、研削手段70を保持手段30に接近させる(時間範囲T2)。すなわち、制御部90は、研削手段70の降下速度を、初期速度V1から第1研削速度V2に遅くする。 After the grinding wheel 77 reaches the air cut start height H1, the control unit 90 uses the grinding feed means 50 to reduce the descent speed of the grinding means 70 to the first grinding, which is a machining feed rate slower than the initial speed V1. The speed is set to V2 and the grinding means 70 is brought closer to the holding means 30 (time range T2). That is, the control unit 90 slows down the descending speed of the grinding means 70 from the initial speed V1 to the first grinding speed V2.

時間範囲T2では、研削砥石77は、まだウェーハ100に接触しておらず、エアカットがなされている。そして、研削砥石77がウェーハ100の裏面102に接触したとき(時刻t1)以降では、制御部90は、第1研削速度V2で、研削砥石77によって、ウェーハ100の裏面102を研削する(時間範囲T3;第1研削加工)。なお、第1研削加工が開始されると、第1ゲージ61によって測定される保持面32の高さ(h2)は、研削砥石77によって保持面32が下方に押し付けられるために、少しずつ低くなってゆく。 In the time range T2, the grinding wheel 77 is not yet in contact with the wafer 100 and is air-cut. Then, after the grinding wheel 77 comes into contact with the back surface 102 of the wafer 100 (time t1), the control unit 90 grinds the back surface 102 of the wafer 100 with the grinding wheel 77 at the first grinding speed V2 (time range). T3; 1st grinding process). When the first grinding process is started, the height (h2) of the holding surface 32 measured by the first gauge 61 is gradually lowered because the holding surface 32 is pressed downward by the grinding wheel 77. Going.

その後、制御部90は、適宜、厚み測定手段60および厚み算出部63を用いて、研削されているウェーハ100の厚みを測定する。そして、ウェーハ100の厚みが所定値(目標値)に近づいた場合、制御部90は、研削送り手段50を用いて、第1研削速度V2よりも遅い第2研削速度V3で、研削手段70を保持手段30に接近させる(時間範囲T4)。すなわち、制御部90は、研削手段70の降下速度を、第1研削速度V2から第2研削速度V3にさらに遅くして、研削加工を継続する(第2研削加工)。この第2研削加工では、第1削加工においてウェーハ100に生じたダメージが低減される。 After that, the control unit 90 measures the thickness of the wafer 100 being ground by appropriately using the thickness measuring means 60 and the thickness calculating unit 63. Then, when the thickness of the wafer 100 approaches a predetermined value (target value), the control unit 90 uses the grinding feed means 50 to use the grinding means 70 at the second grinding speed V3, which is slower than the first grinding speed V2. It is brought closer to the holding means 30 (time range T4). That is, the control unit 90 further slows the descent speed of the grinding means 70 from the first grinding speed V2 to the second grinding speed V3, and continues the grinding process (second grinding process). In this second grinding process, the damage caused to the wafer 100 in the first grinding process is reduced.

また、第2研削加工では、研削手段70の降下速度が遅くなるため、研削砥石77によるウェーハ100に対する下方への押し付け力が小さくなる。このため、第1ゲージ61によって測定される保持面32の高さ(h3)は、第1研削加工の終了時に比べて、少しずつ高くなってゆく。 Further, in the second grinding process, the lowering speed of the grinding means 70 becomes slower, so that the downward pressing force of the grinding wheel 77 against the wafer 100 becomes smaller. Therefore, the height (h3) of the holding surface 32 measured by the first gauge 61 gradually increases as compared with the end of the first grinding process.

ウェーハ100の厚みが所定値に到達した時刻t2の後、制御部90は、いわゆるスパークアウトと呼ばれる加工を実施する(時間範囲T5)。スパークアウトでは、制御部90は、研削送り手段50による研削手段70の降下を停止し、所定時間、回転する研削砥石77の高さを維持して、ウェーハ100の裏面102における削り残しを除去する。 After the time t2 when the thickness of the wafer 100 reaches a predetermined value, the control unit 90 performs a so-called spark-out process (time range T5). In the spark-out, the control unit 90 stops the descent of the grinding means 70 by the grinding feed means 50, maintains the height of the rotating grindstone 77 for a predetermined time, and removes the uncut portion on the back surface 102 of the wafer 100. ..

このスパークアウトでは、研削手段70の降下が停止されるため、研削砥石77によるウェーハ100に対する下方への押し付け力が、さらに小さくなる。このため、第1ゲージ61によって測定される保持面32の高さ(h4)は、第2研削加工の終了時に比べて、少しずつ高くなってゆく。 In this spark-out, the lowering of the grinding means 70 is stopped, so that the downward pressing force of the grinding wheel 77 against the wafer 100 is further reduced. Therefore, the height (h4) of the holding surface 32 measured by the first gauge 61 gradually increases as compared with the end of the second grinding process.

その後、制御部90は、エスケープカット加工を実施する(時間範囲T6)。エスケープカット加工においては、制御部90は、研削砥石77によるウェーハ100の裏面102への悪影響を抑えるために、研削送り手段50を用いて、研削手段70を、予め設定されているエスケープカット加工速度V4で、ゆっくりと上方に移動させることにより、研削砥石77によってウェーハ100をエスケープカット加工する。 After that, the control unit 90 performs escape cut processing (time range T6). In the escape cut processing, the control unit 90 uses the grinding feed means 50 to suppress the adverse effect of the grinding wheel 77 on the back surface 102 of the wafer 100, and sets the grinding means 70 at a preset escape cut processing speed. The wafer 100 is escape-cut by the grinding wheel 77 by slowly moving it upward in V4.

このエスケープカット加工では、研削手段70がゆっくりと上昇されるため、研削砥石77によるウェーハ100に対する下方への押し付け力が、さらに小さくなる。このため、第1ゲージ61によって測定される保持面32の高さ(h5)は、スパークアウト時に比べてさらに高くなってゆく。 In this escape cut process, the grinding means 70 is slowly raised, so that the downward pressing force of the grinding wheel 77 against the wafer 100 is further reduced. Therefore, the height (h5) of the holding surface 32 measured by the first gauge 61 becomes higher than that at the time of spark-out.

そして、エスケープカット加工をすすめてゆくと、最終的に、研削砥石77がウェーハ100の裏面102から離れて、研削砥石77がウェーハ100の裏面102を研削しなくなる。このときには、保持面32が、研削砥石77の押し付け力を受けなくなる。したがって、エスケープカット加工における保持面32の高さ(h5)は、研削加工前の高さ(h1)となる。 When the escape cut process is proceeded, the grinding wheel 77 finally separates from the back surface 102 of the wafer 100, and the grinding wheel 77 does not grind the back surface 102 of the wafer 100. At this time, the holding surface 32 is not subjected to the pressing force of the grinding wheel 77. Therefore, the height (h5) of the holding surface 32 in the escape cut process is the height (h1) before the grinding process.

そして、本実施形態では、制御部90は、第1ゲージ61によって測定される保持面32の高さ(h5)が、記憶部92に記憶された研削加工前の高さ(h1)になるまで、エスケープカット加工速度V4で研削砥石77を上昇させるエスケープカット加工を実施する。 Then, in the present embodiment, the control unit 90 until the height (h5) of the holding surface 32 measured by the first gauge 61 becomes the height (h1) before grinding that is stored in the storage unit 92. , Escape cut processing is performed to raise the grinding wheel 77 at the escape cut processing speed V4.

エスケープカットの終了後、制御部90は、研削送り手段50を用いて、研削手段70を、比較的に高速の退避速度V5で、原点高さ位置に退避させる(時間範囲T7)。 After the escape cut is completed, the control unit 90 retracts the grinding means 70 to the origin height position at a relatively high evacuation speed V5 by using the grinding feed means 50 (time range T7).

以上のように、本実施形態では、エスケープカット加工を、研削砥石77によって押し付けられている保持面32の高さが、研削加工前の高さになるまで、実施している。 As described above, in the present embodiment, the escape cut process is performed until the height of the holding surface 32 pressed by the grinding wheel 77 becomes the height before the grinding process.

ここで、エスケープカット加工は、ウェーハ100から離れようとする研削砥石77によってウェーハ100の裏面102に凹凸が形成されることを抑制するために実施される。したがって、エスケープカット加工における研削砥石77の最適な移動距離(上昇距離)は、保持面32のウェーハ100に研削砥石77が接しなくなるまで、すなわち、ウェーハ100から研削砥石77が離れるまでの距離である。 Here, the escape cut process is performed in order to prevent the back surface 102 of the wafer 100 from being formed with irregularities by the grinding wheel 77 that is about to move away from the wafer 100. Therefore, the optimum moving distance (climbing distance) of the grinding wheel 77 in the escape cut processing is the distance until the grinding wheel 77 does not come into contact with the wafer 100 of the holding surface 32, that is, until the grinding wheel 77 separates from the wafer 100. ..

そして、保持面32の高さが研削加工前の高さになることは、研削砥石77による保持面32の押し付けがなくなること、すなわち、ウェーハ100から研削砥石77が離れたことを意味する。したがって、本実施形態では、エスケープカット加工における研削砥石77の移動距離(移動時間)を最適化することが可能となっている。 The height of the holding surface 32 before the grinding process means that the holding surface 32 is no longer pressed by the grinding wheel 77, that is, the grinding wheel 77 is separated from the wafer 100. Therefore, in the present embodiment, it is possible to optimize the moving distance (moving time) of the grinding wheel 77 in the escape cut processing.

なお、本実施形態にかかる研削装置は、図3に示すような研削装置2であってもよい。この研削装置2は、図1に示した研削装置1と同様に、被加工物としてのウェーハ100を研削するための装置である。研削装置2は、研削装置1の構成において、変位計80をさらに備えている。 The grinding device according to the present embodiment may be the grinding device 2 as shown in FIG. The grinding device 2 is a device for grinding a wafer 100 as a workpiece, similar to the grinding device 1 shown in FIG. The grinding device 2 further includes a displacement meter 80 in the configuration of the grinding device 1.

変位計80は、研削装置1の基台(図示せず)に備えられた支持台84、支持台84の先端から水平方向に延びるアーム85、ならびに、アーム85から水平方向に延びる上変位計81および下変位計82を備えている。 The displacement meter 80 includes a support base 84 provided on a base (not shown) of the grinding device 1, an arm 85 extending horizontally from the tip of the support base 84, and an upper displacement meter 81 extending horizontally from the arm 85. And a lower displacement meter 82.

支持台84は、研削装置1の基台に、基台に対して回転可能に備えられている。したがって、アーム85を介して支持台84に支持されている上変位計81および下変位計82も、支持台84の回転とともに旋回することが可能である。この旋回により、上変位計81および下変位計82の先端は、それぞれ、ホイールマウント74の下方、および、保持面32の上方に配置されることが可能である。 The support base 84 is provided on the base of the grinding device 1 so as to be rotatable with respect to the base. Therefore, the upper displacement meter 81 and the lower displacement meter 82 supported by the support base 84 via the arm 85 can also rotate with the rotation of the support base 84. By this turning, the tips of the upper displacement meter 81 and the lower displacement meter 82 can be arranged below the wheel mount 74 and above the holding surface 32, respectively.

上変位計81は、ホイールマウント74の下面であるマウント下面741の上方向変位量を測定するために用いられる。マウント下面741上方向変位量は、マウント下面741の下面に、ホイールマウント74を上方向に押し上げるような上向き荷重が付与されたときの、マウント下面741の上方向に変位する量である。 The upper displacement meter 81 is used to measure the amount of upward displacement of the mount lower surface 741, which is the lower surface of the wheel mount 74. The amount of upward displacement of the mount lower surface 741 is an amount of upward displacement of the mount lower surface 741 when an upward load that pushes up the wheel mount 74 upward is applied to the lower surface of the mount lower surface 741.

下変位計82は、チャックテーブル31の保持面32の下方向変位量を測定するために用いられる。保持面32の下方向変位量は、保持面32に、保持面32を下方向に押し下げるような下向き荷重が付与されたときの、保持面32の下方向に変位する量である。 The lower displacement meter 82 is used to measure the amount of downward displacement of the holding surface 32 of the chuck table 31. The downward displacement amount of the holding surface 32 is an amount of downward displacement of the holding surface 32 when a downward load that pushes the holding surface 32 downward is applied to the holding surface 32.

なお、図3には、研削装置2における後述するデータテーブル記憶工程時の状態を示している。図3には示していないが、研削装置2も、ウェーハ100を研削する際には、研削手段70は、スピンドル72の下端に、ホイールマウント74に支持された、研削砥石77を有する研削ホイール75(図1参照)を備える。 Note that FIG. 3 shows the state of the grinding device 2 at the time of the data table storage process described later. Although not shown in FIG. 3, when the grinding device 2 also grinds the wafer 100, the grinding means 70 has a grinding wheel 75 having a grinding wheel 77 supported by a wheel mount 74 at the lower end of the spindle 72. (See FIG. 1).

また、図3には示していないが、研削装置2は、図1に示したものと同様の、第1ゲージ61および第2ゲージ62を含む厚み測定手段60を備えている。 Further, although not shown in FIG. 3, the grinding device 2 includes a thickness measuring means 60 including a first gauge 61 and a second gauge 62, similar to those shown in FIG. 1.

また、研削装置2では、制御部90が、第1算出部93、抽出部94および第2算出部95を備えている。以下に、第1算出部93、抽出部94および第2算出部95の機能とともに、制御部90によって制御される研削装置2の動作について説明する。 Further, in the grinding device 2, the control unit 90 includes a first calculation unit 93, an extraction unit 94, and a second calculation unit 95. Hereinafter, the operation of the grinding device 2 controlled by the control unit 90 will be described together with the functions of the first calculation unit 93, the extraction unit 94, and the second calculation unit 95.

研削装置2では、ウェーハ100を研削する研削加工の準備工程として、データテーブル記憶工程が実施される。 In the grinding apparatus 2, a data table storage step is carried out as a preparatory step for grinding to grind the wafer 100.

この工程では、作業者が、研削装置2の研削手段70から、研削ホイール75を取り外し、ホイールマウント74のマウント下面741を露出させる。そして、図3に示すように、制御部90あるいは作業者は、変位計80における上変位計81および下変位計82の先端を、それぞれ、ホイールマウント74の下方、および、保持面32の上方に配置する。 In this step, the operator removes the grinding wheel 75 from the grinding means 70 of the grinding device 2 to expose the mount lower surface 741 of the wheel mount 74. Then, as shown in FIG. 3, the control unit 90 or the operator puts the tips of the upper displacement meter 81 and the lower displacement meter 82 in the displacement meter 80 below the wheel mount 74 and above the holding surface 32, respectively. Deploy.

さらに、作業者は、マウント下面741と、その下方に配置されたチャックテーブル31の保持面32との間に、垂直方向(Z軸方向)に伸縮可能な伸縮ユニット110を配置し、介在させる。 Further, the operator arranges and intervenes the telescopic unit 110 that can be expanded and contracted in the vertical direction (Z-axis direction) between the lower surface 741 of the mount and the holding surface 32 of the chuck table 31 arranged below the lower surface of the mount.

伸縮ユニット110は、シリンダ112および、シリンダ112内において移動可能なピストン111を備えている。シリンダ112は、レギュレータ115を介して、エア源116に連通されている。 The telescopic unit 110 includes a cylinder 112 and a piston 111 that is movable within the cylinder 112. The cylinder 112 communicates with the air source 116 via the regulator 115.

伸縮ユニット110が保持面32とマウント下面741との間に介在されているときに、レギュレータ115によって、エア源116からのエアがシリンダ112内に導入されると、ピストン111が、シリンダ112内において+Z方向に移動し、伸縮ユニット110が伸びる。このように伸びることにより、伸縮ユニット110は、保持面32およびマウント下面741に、それぞれ、下向き荷重および上向き荷重を付与することができる。 When the expansion / contraction unit 110 is interposed between the holding surface 32 and the mount lower surface 741 and the air from the air source 116 is introduced into the cylinder 112 by the regulator 115, the piston 111 is moved into the cylinder 112. It moves in the + Z direction, and the expansion / contraction unit 110 extends. By extending in this way, the expansion / contraction unit 110 can apply a downward load and an upward load to the holding surface 32 and the mount lower surface 741, respectively.

一方、レギュレータ115によってピストン111内のエアが排気されることにより、ピストン111が、シリンダ112内において-Z方向に移動し、伸縮ユニット110が縮む。 On the other hand, when the air in the piston 111 is exhausted by the regulator 115, the piston 111 moves in the −Z direction in the cylinder 112, and the expansion / contraction unit 110 contracts.

そして、制御部90は、保持面32とマウント下面741との間に介在された伸縮ユニットを伸ばすことによって、保持面32を押し下げるとともに、ホイールマウント74を上方向に押し上げるように、保持面32およびマウント下面741に、所定の荷重値の荷重(下向き荷重および上向き荷重)を付与する。 Then, the control unit 90 pushes down the holding surface 32 by extending the expansion / contraction unit interposed between the holding surface 32 and the lower surface of the mount 741, and pushes up the holding surface 32 and the wheel mount 74 upward. A load having a predetermined load value (downward load and upward load) is applied to the lower surface 741 of the mount.

さらに、制御部90は、変位計80を用いて、このときの保持面32の下方向変位量と、マウント下面741の上方向変位量と、を測定する。そして、制御部90は、たとえば、所定の荷重値の荷重(下向き荷重および上向き荷重)を変化させながら、保持面32の下方向変位量およびマウント下面741の上方向変位量を測定してゆく。 Further, the control unit 90 measures the downward displacement amount of the holding surface 32 and the upward displacement amount of the mount lower surface 741 at this time by using the displacement meter 80. Then, the control unit 90 measures, for example, the downward displacement amount of the holding surface 32 and the upward displacement amount of the mount lower surface 741 while changing the load (downward load and upward load) of a predetermined load value.

そして、制御部90は、付与された所定の荷重値に対する、保持面32の下方向変位量とマウント下面741の上方向変位量との関係を取得して、この関係を示すデータテーブル921を生成する。そして、記憶部92が、このデータテーブル921を記憶する。
なお、下向き荷重および上向き荷重の付与およびデータテーブル921の生成の制御については、制御部90に代えて記憶部92が実施してもよい。
Then, the control unit 90 acquires the relationship between the downward displacement amount of the holding surface 32 and the upward displacement amount of the mount lower surface 741 with respect to the given predetermined load value, and generates a data table 921 showing this relationship. do. Then, the storage unit 92 stores the data table 921.
The storage unit 92 may perform the control of applying the downward load and the upward load and generating the data table 921 instead of the control unit 90.

次に、作業者および記憶部92は、研削装置1に関して図2を用いて説明したように、ウェーハ100に対する研削加工を実施する。 Next, the operator and the storage unit 92 perform grinding on the wafer 100 as described with reference to FIG. 2 for the grinding device 1.

すなわち、作業者が、マウント下面741と保持面32との間から伸縮ユニット110を取り外し、ホイールマウント74に、研削砥石77を含む研削ホイール75(図1参照)を取り付ける。さらに、制御部90あるいは作業者は、変位計80における上変位計81および下変位計82の先端が、ホイールマウント74の下方、および、保持面32の上方から離れるように、支持台84を回転させる。 That is, the operator removes the expansion / contraction unit 110 from between the lower surface of the mount 741 and the holding surface 32, and attaches the grinding wheel 75 (see FIG. 1) including the grinding wheel 77 to the wheel mount 74. Further, the control unit 90 or the operator rotates the support base 84 so that the tips of the upper displacement meter 81 and the lower displacement meter 82 in the displacement meter 80 are separated from the lower part of the wheel mount 74 and the upper part of the holding surface 32. Let me.

さらに、作業者は、チャックテーブル31の保持面32に、ウェーハ100を保持させる。そして、制御部90が、研削手段70と保持手段30とのY軸方向における位置を合わせるとともに、保持面32および研削砥石77を回転させる。そして、制御部90は、研削送り手段50を用いて、研削手段70を初期速度V1で降下させる(図2;時間範囲T1)とともに、第1ゲージ61(図1参照)によるチャックテーブル31の保持面32の高さの測定を開始する。 Further, the operator causes the holding surface 32 of the chuck table 31 to hold the wafer 100. Then, the control unit 90 aligns the positions of the grinding means 70 and the holding means 30 in the Y-axis direction, and rotates the holding surface 32 and the grinding wheel 77. Then, the control unit 90 lowers the grinding means 70 at the initial speed V1 by using the grinding feed means 50 (FIG. 2; time range T1), and holds the chuck table 31 by the first gauge 61 (see FIG. 1). The measurement of the height of the surface 32 is started.

そして、記憶部92が、保持面32に保持されたウェーハ100の裏面102に研削砥石77が接触する前に第1ゲージ61によって測定された保持面32の高さ、すなわち、研削加工前の保持面32の高さを、第1保持面高さとして記憶する。 Then, the storage unit 92 measures the height of the holding surface 32 measured by the first gauge 61 before the grinding wheel 77 comes into contact with the back surface 102 of the wafer 100 held by the holding surface 32, that is, the holding before grinding. The height of the surface 32 is stored as the height of the first holding surface.

また、制御部90は、図2を用いて示したエアカット(時間範囲T2)、第1研削加工(時間範囲T3)、第2研削加工(時間範囲T4)、および、スパークアウト加工(時間範囲T5)を実施する。 Further, the control unit 90 has an air cut (time range T2), a first grinding process (time range T3), a second grinding process (time range T4), and a spark-out process (time range) shown with reference to FIG. T5) is carried out.

また、記憶部92は、ウェーハ100の厚みが所定値に到達した後であって、研削砥石77をウェーハ100の裏面102から離間させながら研削するエスケープカット加工(時間範囲T6)の開始前(すなわち、エスケープカット加工の開始直前)に、第1ゲージ61によって測定された保持面32の高さを、第2保持面高さとして記憶する。
そして、図3に示した第1算出部93が、第1保持面高さと第2保持面高さとの差を、保持面32の加工時下方向変位量として算出する。
Further, the storage unit 92 is after the thickness of the wafer 100 reaches a predetermined value, and before the start of the escape cut process (time range T6) in which the grinding wheel 77 is separated from the back surface 102 of the wafer 100 (that is,). , Immediately before the start of the escape cut process), the height of the holding surface 32 measured by the first gauge 61 is stored as the height of the second holding surface.
Then, the first calculation unit 93 shown in FIG. 3 calculates the difference between the height of the first holding surface and the height of the second holding surface as the amount of downward displacement of the holding surface 32 during machining.

その後、抽出部94が、この保持面32の加工時下方向変位量を用いて、記憶部92に記憶されているデータテーブル921を参照し、加工時下方向変位量と同じ値の下方向変位量に応じた上方向変位量を、エスケープカット加工の開始直前の研削砥石77における加工時上方向変位量として抽出する。 After that, the extraction unit 94 refers to the data table 921 stored in the storage unit 92 by using the downward displacement amount of the holding surface 32 during processing, and the downward displacement having the same value as the downward displacement amount during processing. The amount of upward displacement according to the amount is extracted as the amount of upward displacement during processing in the grinding wheel 77 immediately before the start of escape cut processing.

さらに、第2算出部95が、保持面32の加工時下方向変位量と研削砥石77の加工時上方向変位量とを足した値を、エスケープカット加工の際の研削砥石77の上方向移動距離として算出する。 Further, the second calculation unit 95 moves the value obtained by adding the amount of downward displacement of the holding surface 32 during machining and the amount of upward displacement of the grinding wheel 77 during machining upwards of the grinding wheel 77 during escape cut machining. Calculated as a distance.

その後、制御部90は、上述したエスケープカット加工を実施する(図2の時間範囲T6)。そして、研削装置2では、制御部90は、研削送り手段50を用いて、研削砥石77の移動距離が上記した上方向移動距離となるまで、予め設定されているエスケープカット加工速度V4で、研削砥石77を上方向に移動させることにより、研削砥石77によってウェーハ100をエスケープカット加工する。 After that, the control unit 90 performs the above-mentioned escape cut processing (time range T6 in FIG. 2). Then, in the grinding device 2, the control unit 90 uses the grinding feed means 50 to grind at a preset escape cut processing speed V4 until the moving distance of the grinding wheel 77 reaches the above-mentioned upward moving distance. By moving the grindstone 77 upward, the wafer 100 is escape-cut by the grinding grindstone 77.

エスケープカットの終了後、制御部90は、研削手段70を、研削送り手段50を用いて、比較的に高速の退避速度V5で、原点高さ位置に退避させる(時間範囲T7)。 After the escape cut is completed, the control unit 90 retracts the grinding means 70 to the origin height position at a relatively high evacuation speed V5 by using the grinding feed means 50 (time range T7).

以上のように、研削装置2では、本実施形態では、エスケープカット加工を、研削砥石77の移動距離が上記した上方向移動距離となるまで、実施している。 As described above, in the present embodiment, in the grinding device 2, the escape cut process is performed until the moving distance of the grinding wheel 77 becomes the above-mentioned upward moving distance.

上述したように、エスケープカット加工における研削砥石77の最適な移動距離(上昇距離)は、保持面32のウェーハ100に研削砥石77が接しなくなるまで、すなわち、ウェーハ100から研削砥石77が離れるまでの距離である。 As described above, the optimum moving distance (climbing distance) of the grinding wheel 77 in the escape cut processing is until the grinding wheel 77 does not come into contact with the wafer 100 of the holding surface 32, that is, until the grinding wheel 77 separates from the wafer 100. The distance.

そして、研削砥石77の上記した上方向移動距離は、ウェーハ100の厚みが所定値に到達したときの、研削砥石77が保持面32を押し付けていることによる、研削砥石77の上方向変位量および保持面32の下方向変位量の和である。このため、研削砥石77が、上方向移動距離だけ上昇することは、研削砥石77による保持面32の押し付けがなくなること、すなわち、ウェーハ100から研削砥石77が離れたことを意味する。したがって、本実施形態では、エスケープカット加工における研削砥石77の移動距離(移動時間)を最適化することが可能となっている。 The upward movement distance of the grinding wheel 77 is the amount of upward displacement of the grinding wheel 77 due to the grinding wheel 77 pressing the holding surface 32 when the thickness of the wafer 100 reaches a predetermined value. It is the sum of the downward displacement amounts of the holding surface 32. Therefore, the fact that the grinding wheel 77 rises by the upward moving distance means that the holding surface 32 is not pressed by the grinding wheel 77, that is, the grinding wheel 77 is separated from the wafer 100. Therefore, in the present embodiment, it is possible to optimize the moving distance (moving time) of the grinding wheel 77 in the escape cut processing.

また、研削装置2では、研削加工の際に保持面32の高さを測定することなく、エスケープカット加工における研削砥石77の移動距離を最適化することができる。したがって、研削加工の制御を簡略化することが可能となる。 Further, in the grinding apparatus 2, the moving distance of the grinding wheel 77 in the escape cut processing can be optimized without measuring the height of the holding surface 32 during the grinding process. Therefore, it is possible to simplify the control of grinding.

1:研削装置、2:研削装置、11:コラム、
30:保持手段、31:チャックテーブル、32:保持面、36:枠体、
33:支持部材、34:回転手段、35:支持柱、
40:Y軸方向移動手段、41:保持台、42:Y軸ガイドレール、
43:Y軸ボールネジ、44:Y軸モータ、45:Y軸移動テーブル、
50:研削送り手段、51:Z軸ガイドレール、
52:Z軸ボールネジ、53:Z軸移動テーブル、54:Z軸モータ、
55:Z軸エンコーダ、56:ホルダ
60:厚み測定手段、61:第1ゲージ、62:第2ゲージ、63:厚み算出部、
70:研削手段、71:スピンドルハウジング、72:スピンドル、
73:回転モータ、74:ホイールマウント、741:マウント下面、
75:研削ホイール、76:ホイール基台、77:研削砥石、
80:変位計、81:上変位計、82:下変位計、84:支持台、85:アーム、
90:制御部、92:記憶部、921:データテーブル
93:第1算出部、94:抽出部、95:第2算出部、
100:ウェーハ、101:表面、102:裏面、103:保護テープ、
110:伸縮ユニット、111:ピストン、112:シリンダ、
115:レギュレータ、116:エア源
1: Grinding device 2: Grinding device, 11: Column,
30: Holding means, 31: Chuck table, 32: Holding surface, 36: Frame body,
33: Support member, 34: Rotating means, 35: Support pillar,
40: Y-axis direction moving means, 41: holding base, 42: Y-axis guide rail,
43: Y-axis ball screw, 44: Y-axis motor, 45: Y-axis moving table,
50: Grinding feed means, 51: Z-axis guide rail,
52: Z-axis ball screw, 53: Z-axis moving table, 54: Z-axis motor,
55: Z-axis encoder, 56: Holder 60: Thickness measuring means, 61: 1st gauge, 62: 2nd gauge, 63: Thickness calculation unit,
70: Grinding means, 71: Spindle housing, 72: Spindle,
73: Rotating motor, 74: Wheel mount, 741: Underside of mount,
75: Grinding wheel, 76: Wheel base, 77: Grinding wheel,
80: Displacement meter, 81: Upper displacement meter, 82: Lower displacement meter, 84: Support base, 85: Arm,
90: control unit, 92: storage unit, 921: data table 93: first calculation unit, 94: extraction unit, 95: second calculation unit,
100: Wafer, 101: Front side, 102: Back side, 103: Protective tape,
110: Telescopic unit, 111: Piston, 112: Cylinder,
115: Regulator, 116: Air source

Claims (2)

保持面によって被加工物を保持するチャックテーブルと、スピンドルの下端に装着された環状の研削砥石によって、該保持面に保持された被加工物を研削する研削手段と、該保持面に垂直な方向に該研削手段を移動させる研削送り手段と、該保持面の高さを測定する保持面高さ測定器と、該被加工物の厚みを測定する厚み測定手段と、を少なくとも備える研削装置であって、
該保持面に保持された被加工物に該研削砥石が接触する前に該保持面高さ測定器によって測定された保持面高さを記憶する記憶部と、
該研削砥石によって被加工物が所定の厚みに研削された後、該保持面高さ測定器によって測定される保持面高さが該記憶部に記憶された高さになるまで、該研削砥石を予め設定されているエスケープカット加工速度で上方向に移動させることにより、該研削砥石によって被加工物をエスケープカット加工する、制御部と、
を備える研削装置。
A chuck table that holds the workpiece by the holding surface, a grinding means that grinds the workpiece held on the holding surface by an annular grinding wheel mounted on the lower end of the spindle, and a direction perpendicular to the holding surface. A grinding device including at least a grinding feed means for moving the grinding means, a holding surface height measuring device for measuring the height of the holding surface, and a thickness measuring means for measuring the thickness of the workpiece. hand,
A storage unit that stores the holding surface height measured by the holding surface height measuring device before the grinding wheel comes into contact with the workpiece held on the holding surface.
After the workpiece is ground to a predetermined thickness by the grinding wheel, the grinding wheel is operated until the holding surface height measured by the holding surface height measuring device becomes the height stored in the storage unit. A control unit that performs escape cut processing on the workpiece by the grinding wheel by moving it upward at a preset escape cut processing speed.
A grinding device equipped with.
保持面によって被加工物を保持するチャックテーブルと、スピンドルの下端に配置されたマウントの下面に装着された環状の研削砥石によって、該保持面に保持された被加工物を研削する研削手段と、該保持面に垂直な方向に該研削手段を移動させる研削送り手段と、該保持面の高さを測定する保持面高さ測定器と、該被加工物の厚みを測定する厚み測定手段と、を少なくとも備える研削装置であって、
該保持面と該マウントの下面との間に介在された垂直方向に伸縮可能な伸縮ユニットを伸ばすことによって、該保持面を押し下げるとともに、該マウントを上方向に押し上げるように、該保持面および該マウントの下面に所定の荷重値の荷重を付与し、該保持面の下方向変位量と、該マウントの下面の上方向変位量と、を測定し、付与された所定の荷重値に対する該下方向変位量と該上方向変位量との関係を示すデータテーブルを記憶する記憶部と、
該保持面に保持された被加工物に該研削砥石を接触させる前に該保持面高さ測定器によって測定された保持面高さである第1保持面高さと、該研削砥石によって被加工物が所定の厚みに研削された後、該研削砥石を該被加工物から離間させながら研削するエスケープカット加工の開始直前に、該保持面高さ測定器によって測定される保持面高さである第2保持面高さとの差を、該保持面の加工時下方向変位量として算出する第1算出部と、
該加工時下方向変位量を用いて該データテーブルを参照し、該加工時下方向変位量と同じ値の該下方向変位量に応じた該上方向変位量を、エスケープカット加工の開始直前の該研削手段の加工時上方向変位量として抽出する抽出部と、
該加工時下方向変位量と該加工時上方向変位量とを足した値を、エスケープカット加工の際の該研削砥石の上方向移動距離として算出する第2算出部と、
該研削砥石の移動距離が該上方向移動距離となるまで、予め設定されているエスケープカット加工速度で該研削砥石を上方向に移動させることにより、該研削砥石によって被加工物をエスケープカット加工する、制御部と、
を備える研削装置。
A chuck table that holds the workpiece by the holding surface, and a grinding means that grinds the workpiece held on the holding surface by an annular grinding wheel mounted on the lower surface of the mount arranged at the lower end of the spindle. A grinding feed means for moving the grinding means in a direction perpendicular to the holding surface, a holding surface height measuring device for measuring the height of the holding surface, and a thickness measuring means for measuring the thickness of the workpiece. It is a grinding device equipped with at least
The holding surface and the holding surface and the mounting surface so as to push down the holding surface and push up the mount by extending a vertically expandable telescopic unit interposed between the holding surface and the lower surface of the mount. A load of a predetermined load value is applied to the lower surface of the mount, the amount of downward displacement of the holding surface and the amount of upward displacement of the lower surface of the mount are measured, and the downward direction with respect to the applied predetermined load value. A storage unit that stores a data table showing the relationship between the displacement amount and the upward displacement amount,
The first holding surface height, which is the holding surface height measured by the holding surface height measuring instrument before the grinding wheel is brought into contact with the workpiece held on the holding surface, and the workpiece by the grinding wheel. Is the holding surface height measured by the holding surface height measuring instrument immediately before the start of the escape cut process in which the grinding wheel is ground to a predetermined thickness and then the grinding wheel is ground while being separated from the workpiece. 2 The first calculation unit that calculates the difference from the height of the holding surface as the amount of downward displacement of the holding surface during machining,
The data table is referred to using the downward displacement amount during machining, and the upward displacement amount corresponding to the downward displacement amount having the same value as the machining downward displacement amount is obtained immediately before the start of escape cut machining. An extraction unit that extracts as an upward displacement amount during processing of the grinding means,
A second calculation unit that calculates the sum of the downward displacement amount during machining and the upward displacement amount during machining as the upward movement distance of the grinding wheel during escape cut machining.
By moving the grinding wheel upward at a preset escape cut processing speed until the moving distance of the grinding wheel reaches the upward moving distance, the workpiece is escape-cut by the grinding wheel. , Control unit,
A grinding device equipped with.
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