JP2022181245A - Grinding evaluation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、研削ホイールによるウェーハの研削を評価する研削評価方法に関する。 The present invention relates to a grinding evaluation method for evaluating grinding of a wafer by a grinding wheel.
デバイスチップの製造プロセスでは、互いに交差する複数のストリート(分割予定ライン)によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。 In the process of manufacturing device chips, a wafer is used in which devices are formed in a plurality of areas partitioned by a plurality of streets (division lines) that intersect with each other. A plurality of device chips each having a device is obtained by dividing the wafer along the streets. Device chips are incorporated into various electronic devices such as mobile phones and personal computers.
近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップにも薄型化が求められている。そこで、ウェーハの分割前に、研削装置を用いてウェーハを研削して薄化する工程が実施されることがある。研削装置は、被加工物を保持する保持面を含むチャックテーブルと、被加工物を研削する研削ユニットとを備えており、研削ユニットには研削砥石を含む研削ホイールが装着される。研削装置は、研削ホイールを回転させて研削砥石を被加工物に接触させることにより、被加工物を研削する。 In recent years, along with the miniaturization of electronic devices, there is a demand for thinner device chips. Therefore, before the wafer is divided, a process of grinding and thinning the wafer using a grinding apparatus is sometimes performed. The grinding apparatus includes a chuck table including a holding surface for holding a workpiece, and a grinding unit for grinding the workpiece, and the grinding unit is equipped with a grinding wheel including a grinding wheel. A grinding device grinds a workpiece by rotating a grinding wheel and bringing a grinding wheel into contact with the workpiece.
研削装置でウェーハを研削する際には、研削後のウェーハの厚さが均一になるように、チャックテーブルの保持面と研削砥石のウェーハと接触する面(研削面)とを平行な状態にすることが好ましい。そこで、ウェーハの研削前には、研削砥石でチャックテーブルの保持面を研削する、セルフグラインドと称される工程が実施されることがある(特許文献1参照)。 When grinding a wafer with a grinding machine, the holding surface of the chuck table and the surface of the grinding wheel that comes into contact with the wafer (grinding surface) are made parallel so that the thickness of the wafer after grinding is uniform. is preferred. Therefore, before grinding the wafer, a process called self-grinding is sometimes performed in which the holding surface of the chuck table is ground with a grinding wheel (see Patent Document 1).
研削装置でウェーハを意図した通りに研削するためには、研削ホイールの送り速度、研削ホイールの回転数、研削砥石に含まれる砥粒の粒径等の研削条件を適切に設定する必要がある。そこで、実際の製品の製造に用いられるウェーハ(製品用ウェーハ)を研削する前には、製品用ウェーハの同等のサイズを有する試験用のウェーハ(テストウェーハ)を予め研削ホイールで試験的に研削し、テストウェーハの研削結果に基づいて製品用ウェーハの研削に適した研削条件を選定する作業が行われる。 In order to grind the wafer as intended by the grinding machine, it is necessary to appropriately set the grinding conditions such as the feed rate of the grinding wheel, the rotation speed of the grinding wheel, and the grain size of the abrasive grains contained in the grinding wheel. Therefore, before grinding the wafers (product wafers) used to manufacture the actual products, test wafers (test wafers) having the same size as the product wafers are ground with a grinding wheel on a trial basis in advance. Then, the grinding conditions suitable for grinding the product wafers are selected based on the grinding results of the test wafers.
なお、製品用ウェーハの研削に適した研削条件は、製品用ウェーハのサイズによって異なる。そのため、研削装置によって様々なサイズの製品用ウェーハが研削される場合には、製品用ウェーハのサイズごとに研削条件を選定する必要がある。従って、研削条件の選定時には、サイズの異なる複数のテストウェーハがチャックテーブルによって保持され、研削ホイールによって研削される。 Grinding conditions suitable for grinding the product wafer vary depending on the size of the product wafer. Therefore, when product wafers of various sizes are ground by a grinding apparatus, it is necessary to select grinding conditions for each product wafer size. Therefore, when selecting grinding conditions, a plurality of test wafers of different sizes are held by the chuck table and ground by the grinding wheel.
しかしながら、研削装置に搭載されるチャックテーブルは、加工対象となる被加工物のサイズに応じて設計される。そのため、研削装置によってサイズの異なる複数のテストウェーハを研削する際には、テストウェーハのサイズが変更される度にチャックテーブルを交換し、チャックテーブルの保持面に対してセルフグラインドを施す必要がある。その結果、研削条件の選定に要する手間と時間が増大する。 However, the chuck table mounted on the grinding apparatus is designed according to the size of the workpiece to be processed. Therefore, when grinding a plurality of test wafers of different sizes with a grinding device, it is necessary to replace the chuck table each time the size of the test wafer is changed, and perform self-grinding on the holding surface of the chuck table. . As a result, the labor and time required for selecting grinding conditions increase.
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、研削ホイールによるウェーハの研削の評価を簡略化することが可能な研削評価方法の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a grinding evaluation method capable of simplifying the evaluation of wafer grinding by a grinding wheel.
本発明の一態様によれば、研削ホイールによるウェーハの研削を評価する研削評価方法であって、保持面を含み回転軸が該保持面と垂直な方向に沿って設定されたチャックテーブルによってウェーハを保持する保持ステップと、該保持ステップの後、該チャックテーブルの回転軸から該保持面と平行な方向に沿って所定の距離離れた地点と第1研削ホイールに含まれる第1研削砥石の回転軌道とが重なるように、該チャックテーブルと該第1研削ホイールとの位置関係を調節する第1準備ステップと、該第1準備ステップの後、該チャックテーブルと該第1研削ホイールとを回転させながら、該チャックテーブルと該第1研削ホイールとを該保持面と垂直な方向に沿って相対的に移動させて該第1研削砥石を該ウェーハの外周部に接触させることにより、該ウェーハの外周部を研削して該ウェーハの中心部に該所定の距離に対応する半径を有する凸部を形成する準備研削ステップと、該準備研削ステップの後、該チャックテーブルの回転軸と第2研削ホイールに含まれる第2研削砥石の回転軌道とが重なるように、該チャックテーブルと該第2研削ホイールとの位置関係を調節する第2準備ステップと、該第2準備ステップの後、該チャックテーブルと該第2研削ホイールとを回転させながら、該チャックテーブルと該第2研削ホイールとを該保持面と垂直な方向に沿って相対的に移動させて該第2研削砥石を該凸部に接触させることにより、該凸部を研削する評価研削ステップと、を含む研削評価方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a grinding evaluation method for evaluating grinding of a wafer by a grinding wheel. a holding step of holding, after the holding step, a point separated by a predetermined distance from the rotation axis of the chuck table along a direction parallel to the holding surface and a rotational trajectory of the first grinding wheel included in the first grinding wheel. a first preparation step of adjusting the positional relationship between the chuck table and the first grinding wheel such that the chuck table and the first grinding wheel overlap each other; after the first preparation step, while rotating the chuck table and the first grinding wheel, and moving the chuck table and the first grinding wheel relative to each other in a direction perpendicular to the holding surface to bring the first grinding wheel into contact with the outer periphery of the wafer, thereby removing the outer periphery of the wafer. to form a protrusion having a radius corresponding to the predetermined distance at the center of the wafer; a second preparatory step of adjusting the positional relationship between the chuck table and the second grinding wheel so that the rotational orbit of the second grinding wheel overlaps; after the second preparatory step, the chuck table and the second While rotating the second grinding wheel, the chuck table and the second grinding wheel are moved relative to each other along the direction perpendicular to the holding surface to bring the second grinding wheel into contact with the projection. and an evaluation grinding step of grinding the protrusion.
なお、好ましくは、該第1研削ホイールと該第2研削ホイールとは、同一の研削ホイールであり、該第1研削砥石と該第2研削砥石とは、同一の研削砥石である。 Preferably, the first grinding wheel and the second grinding wheel are the same grinding wheel, and the first grinding wheel and the second grinding wheel are the same grinding wheel.
本発明の一態様に係る研削評価方法では、チャックテーブルによって保持されたウェーハの外周部を第1研削砥石で研削してウェーハの中心部に凸部を形成した後、凸部を第2研削砥石で研削する。これにより、ウェーハのサイズに適合するチャックテーブルを用いて、ウェーハよりも直径が小さい任意のサイズの製品用ウェーハの研削を評価することが可能になる。その結果、チャックテーブルの交換作業及び保持面のセルフグラインドが省略され、研削評価の工程が簡略化される。 In the grinding evaluation method according to one aspect of the present invention, the outer peripheral portion of the wafer held by the chuck table is ground by the first grinding wheel to form a convex portion in the central portion of the wafer, and then the convex portion is ground by the second grinding wheel. Grind with This makes it possible to evaluate the grinding of a product wafer of any size smaller in diameter than the wafer using a chuck table that matches the size of the wafer. As a result, the replacement work of the chuck table and the self-grinding of the holding surface are omitted, and the grinding evaluation process is simplified.
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る研削評価方法の実施に用いることが可能な研削装置の構成例について説明する。図1は、研削装置2を示す一部断面側面図である。なお、図1において、X軸方向(第1水平方向、前後方向)とY軸方向(第2水平方向、左右方向)とは、互いに垂直な方向である。また、Z軸方向(加工送り方向、鉛直方向、上下方向、高さ方向)は、X軸方向及びY軸方向と垂直な方向である。
An embodiment according to one aspect of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a configuration example of a grinding apparatus that can be used to implement the grinding evaluation method according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing the
研削装置2は、研削装置2を構成する各構成要素を支持又は収容する基台4を備える。基台4の上面側には、直方体状の開口4aが設けられている。そして、開口4aの内側には、研削装置2による加工の対象となる被加工物を保持するチャックテーブル(保持テーブル)6が設けられている。チャックテーブル6の上面は、X軸方向及びY軸方向と概ね平行な平坦面であり、被加工物を保持する保持面6aを構成している。
The
また、基台4の内側には、移動機構(移動ユニット)8が設けられている。移動機構8は、チャックテーブル6に連結されており、チャックテーブル6をX軸方向に沿って移動させる。具体的には、移動機構8は、X軸方向に沿って配置されたボールねじ10を備える。ボールねじ10は、チャックテーブル6に連結されたナット部(不図示)に螺合されている。また、ボールねじ10の端部には、ボールねじ10を回転させるパルスモータ12が連結されている。パルスモータ12でボールねじ10を回転させると、チャックテーブル6がX軸方向に沿って移動する。
A moving mechanism (moving unit) 8 is provided inside the base 4 . The
また、チャックテーブル6には、モータ等の回転駆動源(不図示)が連結されている。この回転駆動源は、チャックテーブル6を保持面6aと概ね垂直な回転軸(Z軸方向と概ね平行な回転軸)の周りで回転させる。すなわち、チャックテーブル6の回転軸は保持面6aと垂直な方向に沿って設定されている(図2参照)。
Further, the chuck table 6 is connected with a rotational drive source (not shown) such as a motor. This rotational drive source rotates the chuck table 6 around a rotation axis that is substantially perpendicular to the
チャックテーブル6及び移動機構8の後方(図1の紙面右側)には、直方体状の支持構造(コラム)14が設けられている。そして、支持構造14の表面側(前面側)には移動機構(移動ユニット)16が設けられている。移動機構16は、チャックテーブル6と後述の研削ユニット28とをチャックテーブル6の保持面6aと垂直な方向(Z軸方向)に沿って接近及び離隔させる。
A rectangular parallelepiped support structure (column) 14 is provided behind the chuck table 6 and the moving mechanism 8 (on the right side of the paper surface of FIG. 1). A moving mechanism (moving unit) 16 is provided on the surface side (front side) of the
具体的には、移動機構16は、支持構造14の表面側に固定された一対のガイドレール18を備える。一対のガイドレール18は、Y軸方向において互いに離隔した状態で、Z軸方向に沿って配置されている。また、一対のガイドレール18には、平板状の移動プレート20が、ガイドレール18に沿ってスライド可能な状態で装着されている。
Specifically, the moving
移動プレート20の裏面側(背面側)には、ナット部22が設けられている。また、一対のガイドレール18の間にはボールねじ24がZ軸方向に沿って設けられており、ボールねじ24はナット部22に螺合されている。ボールねじ24の端部には、ボールねじ24を回転させるパルスモータ26が連結されている。パルスモータ26でボールねじ24を回転させると、移動プレート20がガイドレール18に沿ってZ軸方向に移動(昇降)する。
A
移動プレート20の表面側(前面側)には、被加工物を研削する研削ユニット28が装着されている。研削ユニット28は、移動プレート20の表面側に固定された中空の円柱状の支持部材30を備える。支持部材30には、円柱状のハウジング32が収容されている。ハウジング32の下面側は、ゴム等でなる緩衝部材34を介して、支持部材30の底面によって支持されている。
A grinding
ハウジング32には、Z軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル36が収容されている。スピンドル36の先端部(下端部)は、ハウジング32から露出しており、支持部材30の底部に設けられた開口を介して支持部材30の下面から下方に突出している。また、スピンドル36の基端部(上端部)には、スピンドル36を回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)が連結されている。
The
スピンドル36の先端部には、金属等でなる円盤状のマウント38が固定されている。マウント38の下面側には、被加工物を研削する環状の研削ホイール40が装着される。例えば研削ホイール40は、ボルト等の固定具によってマウント38に固定される。
A disk-shaped
研削ホイール40は、アルミニウム、ステンレス等の金属でなりマウント38と概ね同径に形成された環状の基台42を備える。基台42の上面側は、マウント38の下面側に固定される。また、基台42の下面側には、複数の研削砥石44が固定されている。例えば、複数の研削砥石44は直方体状に形成され、基台42の周方向に沿って概ね等間隔で環状に配列されている。
The grinding
研削砥石44は、ダイヤモンド、cBN(cubic Boron Nitride)等でなる砥粒を、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等の結合材(ボンド材)で固定することによって形成される。ただし、研削砥石44の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、研削砥石44の数も任意に設定できる。
The grinding
研削装置2の各構成要素(チャックテーブル6、移動機構8、移動機構16、研削ユニット28等)は、研削装置2を制御する制御ユニット(制御部、制御装置)46に接続されている。制御ユニット46は、研削装置2の構成要素の動作を制御する制御信号を生成して、研削装置2の稼働を制御する。
Each component of the grinding device 2 (chuck table 6 , moving
例えば制御ユニット46は、コンピュータによって構成され、研削装置2の稼働に必要な演算を行う演算部と、研削装置2の稼働に用いられる各種の情報(データ、プログラム等)を記憶する記憶部とを含む。演算部は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを含んで構成される。また、記憶部は、主記憶装置、補助記憶装置等として機能するROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリを含んで構成される。
For example, the
研削装置2による加工の対象となる被加工物は、チャックテーブル6によって保持され、研削ユニット28によって研削される。図2は、チャックテーブル6及び研削ユニット28を示す斜視図である。
A workpiece to be processed by the grinding
チャックテーブル6は、SUS(ステンレス鋼)等の金属、ガラス、セラミックス、樹脂等でなる円柱状の枠体(本体部)48を備える。枠体48の上面48a側の中心部には、円柱状の凹部48bが設けられている。また、凹部48bには、ポーラスセラミックス等の多孔質部材でなる円盤状の保持部材50が嵌め込まれている。保持部材50は、内部に保持部材50の上面から下面に連通する空孔(流路)を含んでいる。保持部材50の上面は、チャックテーブル6によって被加工物を保持する際に被加工物を吸引する円形の吸引面50aを構成している。
The chuck table 6 includes a cylindrical frame (main body) 48 made of metal such as SUS (stainless steel), glass, ceramics, resin, or the like. A
なお、凹部48bの深さと保持部材50の厚さとは概ね同一に設定され、枠体48の上面48aと保持部材50の吸引面50aとは概ね同一平面上に配置される。そして、枠体48の上面48aと保持部材50の吸引面50aとによって、チャックテーブル6の保持面6aが構成される。保持面6aは、保持部材50に含まれる空孔、枠体48の内部に形成された流路(不図示)、バルブ(不図示)等を介して、エジェクタ等の吸引源(不図示)に接続されている。
The depth of the
被加工物は、保持部材50の吸引面50aの全体を覆うようにチャックテーブル6上に配置される。この状態で保持面6aに吸引源の吸引力(負圧)を作用させると、被加工物がチャックテーブル6によって吸引保持される。
A workpiece is placed on the chuck table 6 so as to cover the
研削ユニット28には、研削ホイール40が装着される。研削ホイール40は、スピンドル36の基端部に連結された回転駆動源(不図示)からスピンドル36及びマウント38を介して伝達される動力により、チャックテーブル6の保持面6aと概ね垂直な回転軸(Z軸方向と概ね平行な回転軸)の周りを回転する。すなわち、研削ホイール40の回転軸は保持面6aと垂直な方向に沿って設定されている。
A grinding
研削ホイール40を回転させると、複数の研削砥石44がそれぞれ保持面6a(水平方向、XY平面方向)と概ね平行な環状の回転軌道(移動経路)に沿って移動する。そして、回転する研削砥石44をチャックテーブル6によって保持された被加工物に接触させることにより、被加工物が研削される。
When the
研削ユニット28の内部又は近傍には、純水等の液体(研削液)を供給するための研削液供給路(不図示)が設けられている。そして、研削ユニット28によって被加工物を研削する際には、研削液が被加工物及び研削砥石44に供給される。これにより、被加工物及び研削砥石44が冷却されるとともに、研削加工によって発生した屑(研削屑)が洗い流される。
A grinding liquid supply path (not shown) for supplying a liquid (grinding liquid) such as pure water is provided inside or near the grinding
研削装置2によって、デバイスチップ等の製品の製造に用いられるウェーハ(製品用ウェーハ)が研削される。例えば製品用ウェーハは、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート(分割予定ライン)によって複数の矩形状の領域に区画されている。また、ストリートによって区画された複数の領域にはそれぞれ、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)、LED(Light Emitting Diode)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイス等のデバイスが形成されている。
The grinding
製品用ウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、製品用ウェーハの分割前に研削装置2によって製品用ウェーハを研削して薄化しておくと、薄型化されたデバイスチップが得られる。
A plurality of device chips each having a device are manufactured by dividing the product wafer along the streets. Further, if the product wafer is ground and thinned by the grinding
ただし、製品用ウェーハの種類、材質、大きさ、形状、構造等に制限はない。例えば製品用ウェーハは、シリコン以外の半導体(GaAs、InP、GaN、SiC等)、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなる円盤状のウェーハであってもよい。また、デバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、製品用ウェーハにはデバイスが形成されていなくてもよい。 However, there are no restrictions on the type, material, size, shape, structure, etc. of the product wafer. For example, the product wafer may be a disk-shaped wafer made of a semiconductor other than silicon (GaAs, InP, GaN, SiC, etc.), glass, ceramics, resin, metal, or the like. Moreover, there are no restrictions on the type, quantity, shape, structure, size, arrangement, etc. of the devices, and devices may not be formed on the product wafer.
研削装置2で製品用ウェーハを意図した通りに研削するためには、研削ホイール40の送り速度、研削ホイール40の回転数、研削砥石44に含まれる砥粒の粒径等の研削条件を適切に設定する必要がある。そこで、製品用ウェーハを研削する前には、製品用ウェーハの同等のサイズを有する試験用のウェーハ(テストウェーハ)を予め研削ホイール40で試験的に研削し、テストウェーハの研削結果に基づいて製品用ウェーハの研削に適した研削条件を選定する作業が行われる。
In order to grind the product wafer as intended by the grinding
なお、製品用ウェーハの研削に適した研削条件は、製品用ウェーハのサイズによって異なる。そのため、研削装置2によって様々なサイズの製品用ウェーハが研削される場合には、製品用ウェーハのサイズごとに研削条件を選定する必要がある。従って、研削条件の選定時には、サイズの異なる複数のテストウェーハがチャックテーブル6によって保持され、研削ホイール40によって研削される。
Grinding conditions suitable for grinding the product wafer vary depending on the size of the product wafer. Therefore, when product wafers of various sizes are ground by the grinding
しかしながら、チャックテーブル6は、加工対象となる被加工物のサイズに応じて設計される。例えば、チャックテーブル6の保持面6a及び吸引面50aの直径は、被加工物の直径に応じて設定される。そのため、研削装置2によってサイズの異なる複数のテストウェーハを研削する際には、テストウェーハのサイズが変更される度にチャックテーブル6を交換し、チャックテーブル6の保持面6aに対してセルフグラインドを施す必要がある。その結果、研削条件の選定に要する手間と時間が増大する。
However, the chuck table 6 is designed according to the size of the workpiece to be processed. For example, the diameters of the holding
そこで、本実施形態においては、チャックテーブル6によって保持された大径のウェーハの外周部を研削して、ウェーハの中心部に小径のウェーハに相当する凸部を形成する。これにより、サイズが異なる複数のウェーハの研削評価を、チャックテーブル6によって保持可能な1種類のウェーハを用いて実施することが可能になる。その結果、チャックテーブル6の交換作業及び保持面6aのセルフグラインドが省略され、研削評価の工程が簡略化される。
Therefore, in this embodiment, the outer peripheral portion of the large-diameter wafer held by the chuck table 6 is ground to form a convex portion corresponding to the small-diameter wafer at the central portion of the wafer. This makes it possible to perform grinding evaluation of a plurality of wafers of different sizes using one type of wafer that can be held by the chuck table 6 . As a result, the replacement work of the chuck table 6 and the self-grinding of the holding
以下、本実施形態に係る研削評価方法の具体例について説明する。まず、チャックテーブル6によってウェーハ11を保持する(保持ステップ)。図3(A)は保持ステップにおける研削装置2を示す斜視図であり、図3(B)は保持ステップにおける研削装置2を示す側面図である。
A specific example of the grinding evaluation method according to the present embodiment will be described below. First, the chuck table 6 holds the wafer 11 (holding step). FIG. 3(A) is a perspective view showing the grinding
ウェーハ11は、製品用ウェーハの研削条件の選定に用いられる試験用のウェーハ(テストウェーハ)である。例えばウェーハ11は、半導体(Si、GaAs、InP、GaN、SiC等)、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面(第1面)11a及び裏面(第2面)11bを含む。
The
なお、ウェーハ11は、製品用ウェーハと同一の材質、又は、製品用ウェーハと類似の性質を有する材質でなることが好ましい。また、ウェーハ11の直径は、製品用ウェーハの直径よりも大きい。例えば、製品用ウェーハが6インチ以下のシリコンウェーハである場合には、ウェーハ11として8インチのシリコンウェーハを用いることができる。
It is preferable that the
例えばウェーハ11は、表面11a側が保持面6aに対面し、裏面11b側が上方に露出するように、チャックテーブル6上に配置される。このときウェーハ11は、ウェーハ11の中心位置と保持面6aの中心位置(チャックテーブル6の回転軸)とが重なり、ウェーハ11の表面11a側の全体が保持面6aによって支持され、且つ、吸引面50a(図2参照)の全体がウェーハ11によって覆われるように配置される。この状態で保持面6aに吸引源の吸引力(負圧)を作用させると、ウェーハ11がチャックテーブル6によって吸引保持される。
For example, the
なお、ウェーハ11の表面11a側には、ウェーハ11を保護する保護シートが貼付されてもよい。例えば保護シートとして、円形に形成されたフィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層(糊層)とを含むテープが用いられる。基材は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなる。また、粘着層は、エポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。そして、ウェーハ11は保護シートを介してチャックテーブル6の保持面6aで保持される。
A protective sheet for protecting the
次に、チャックテーブル6と第1研削ホイールとの位置関係を調節する(第1準備ステップ)。図4(A)は第1準備ステップにおける研削装置2を示す斜視図であり、図4(B)は第1準備ステップにおける研削装置2を示す側面図である。なお、図4(A)及び図4(B)には、チャックテーブル6の回転軸(保持面6aの中心、ウェーハ11の中心)から保持面6aと平行な方向(XY平面方向)に沿って所定の距離Dだけ離れた地点Pを図示している。
Next, the positional relationship between the chuck table 6 and the first grinding wheel is adjusted (first preparation step). FIG. 4A is a perspective view showing the grinding
第1準備ステップでは、研削ユニット28に加工用の研削ホイール(第1研削ホイール)40Aが装着される。研削ホイール40Aは、環状の基台(第1基台)42Aと、複数の研削砥石(第1研削砥石)44Aとを備える。基台42A、研削砥石44Aの材質、構造、形状等はそれぞれ、前述の基台42、研削砥石44(図1等参照)と同様である。
In the first preparation step, a grinding wheel (first grinding wheel) 40A for processing is attached to the grinding
なお、複数の研削砥石44Aはそれぞれ、砥粒(第1砥粒)を含んでいる。例えば、平均粒径が20μm以上60μm以下のダイヤモンドが第1砥粒として用いられる。そして、複数の研削砥石44Aは基台42Aの下面側に環状に配列される。
Note that each of the plurality of grinding
ウェーハ11を保持したチャックテーブル6は、移動機構8(図1参照)によってX軸方向に沿って移動し、研削ホイール40Aの下方に位置付けられる。ここで、第1準備ステップでは、地点Pと研削砥石44Aの回転軌道とが重なるように、チャックテーブル6と研削ホイール40Aとの位置関係が調節される。例えば、研削ホイール40Aを回転させた際に研削砥石44Aのうち基台42Aの外周縁側の端部が描く環状の軌跡の前端(図4(B)における左端)が地点Pの直上に配置されるように、チャックテーブル6のX軸方向における位置が調節される。
The chuck table 6 holding the
次に、研削砥石44Aをウェーハ11の外周部に接触させることにより、ウェーハ11の外周部を研削してウェーハ11の中心部に凸部を形成する(準備研削ステップ)。図5(A)は準備研削ステップにおける研削装置2を示す斜視図であり、図5(B)は準備研削ステップにおける研削装置2を示す側面図である。
Next, by bringing the grinding
準備研削ステップでは、チャックテーブル6と研削ホイール40Aとを回転させながら、チャックテーブル6と研削ホイール40Aとをチャックテーブル6の保持面6aと垂直な方向(Z軸方向)に沿って相対的に移動させる。具体的には、移動機構16(図1参照)によって研削ユニット28を下降させ、研削砥石44Aをウェーハ11に向かって移動させる。これにより、回転する研削砥石44Aがウェーハ11の外周部11cに接触し、ウェーハ11の外周部11cが研削される。
In the preliminary grinding step, the chuck table 6 and the
例えば、チャックテーブル6の回転数は60rpm以上300rpm以下に設定され、研削ホイール40Aの回転数は3000rpm以上6000rpm以下に設定される。また、研削ホイール40Aの下降速度(加工送り速度)は、例えば1μm/s以上6μm/s以下に設定される。
For example, the rotation speed of the chuck table 6 is set to 60 rpm or more and 300 rpm or less, and the rotation speed of the
研削砥石44Aによってウェーハ11の外周部11cが研削されると、ウェーハ11の外周部11cのみが部分的に薄化される。その結果、ウェーハ11の中心部には、距離Dに対応する半径を有する円柱状の凸部11dが残存する。
When the outer
なお、距離Dは、製品用ウェーハの半径と概ね一致するように設定される。例えば、製品用ウェーハが6インチ(直径150mm)のシリコンウェーハである場合には、距離Dが75mmに設定される。これにより、製品用ウェーハと形状及びサイズが概ね一致する凸部11dが形成される。すなわち、準備研削ステップによって製品用ウェーハに対応する凸部11dがウェーハ11の中心部に形成される。
Note that the distance D is set so as to approximately match the radius of the product wafer. For example, if the product wafer is a 6-inch (150 mm diameter) silicon wafer, the distance D is set to 75 mm. As a result, the
次に、チャックテーブル6と第2研削ホイールとの位置関係を調節する(第2準備ステップ)。図6(A)は第2準備ステップにおける研削装置2を示す斜視図であり、図6(B)は第2準備ステップにおける研削装置2を示す側面図である。
Next, the positional relationship between the chuck table 6 and the second grinding wheel is adjusted (second preparation step). FIG. 6A is a perspective view showing the grinding
第2準備ステップでは、まず、移動機構16(図1参照)によって研削ユニット28を上昇させ、研削ホイール40Aをウェーハ11から離隔させる。そして、研削ユニット28から研削ホイール40Aを取り外し、評価用の研削ホイール(第2研削ホイール)40Bを研削ユニット28に装着する。研削ホイール40Bは、研削評価の対象となる研削ホイール、すなわち、製品用ウェーハの研削に使用されることが想定されている研削ホイールである。
In the second preparation step, first, the grinding
研削ホイール40Bは、環状の基台(第2基台)42Bと、複数の研削砥石(第2研削砥石)44Bとを備える。基台42B、研削砥石44Bの材質、構造、形状等はそれぞれ、前述の基台42、研削砥石44(図1等参照)と同様である。
The
なお、複数の研削砥石44Bはそれぞれ、砥粒(第2砥粒)を含んでいる。研削ホイール40Bが粗研削用の研削ホイールである場合には、例えば平均粒径が20μm以上60μm以下のダイヤモンドが第2砥粒として用いられる。また、研削ホイール40Bが仕上げ研削用の研削ホイールである場合には、例えば平均粒径が0.5μm以上20μm以下のダイヤモンドが第2砥粒として用いられる。複数の研削砥石44Bは、基台42Bの下面側に環状に配列される。
Note that each of the plurality of grinding
そして、第2準備ステップでは、チャックテーブル6の回転軸(保持面6aの中心、ウェーハ11の中心、凸部11dの中心)と研削砥石44Bの回転軌道とが重なるように、チャックテーブル6と研削ホイール40Bとの位置関係が調節される。例えば、研削ホイール40Bを回転させた際に研削砥石44Bのうち基台42Bの外周縁側の端部が描く環状の軌跡の前端(図6(B)における左端)がウェーハ11の中心の直上に配置されるように、チャックテーブル6のX軸方向における位置が調節される。
Then, in the second preparation step, the chuck table 6 and the grinding wheel are ground so that the rotation axis of the chuck table 6 (the center of the holding
次に、研削砥石44Bをウェーハ11の凸部11dに接触させることにより、凸部11dを研削する(評価研削ステップ)。図7(A)は評価研削ステップにおける研削装置2を示す斜視図であり、図7(B)は評価研削ステップにおける研削装置2を示す側面図である。
Next, the
評価研削ステップでは、チャックテーブル6と研削ホイール40Bとを回転させながら、チャックテーブル6と研削ホイール40Bとをチャックテーブル6の保持面6aと垂直な方向(Z軸方向)に沿って相対的に移動させる。具体的には、移動機構16(図1参照)によって研削ユニット28を下降させ、研削砥石44Bをウェーハ11に向かって移動させる。これにより、回転する研削砥石44Bがウェーハ11の凸部11dに接触し、凸部11dが研削される。
In the evaluation grinding step, the chuck table 6 and the
例えば、チャックテーブル6の回転数は60rpm以上300rpm以下に設定され、研削ホイール40Aの回転数は3000rpm以上6000rpm以下に設定される。また、研削ホイール40Aの下降速度(加工送り速度)は、研削ホイール40Bの種類に応じて適宜設定される。研削ホイール40Bが粗研削用の研削ホイールである場合、加工送り速度は、例えば1μm/s以上6μm/s以下に設定される。また、研削ホイール40Bが仕上げ研削用の研削ホイールである場合、加工送り速度は、例えば0.5μm/s以上2μm/s以下に設定される。
For example, the rotation speed of the chuck table 6 is set to 60 rpm or more and 300 rpm or less, and the rotation speed of the
研削ホイール40Bによる凸部11dの研削は、半径Dの製品用ウェーハを研削ホイール40Bで研削した場合と同様に進行する。すなわち、研削ホイール40Bで凸部11dを研削することにより、研削ホイール40Bによる製品用ウェーハの研削を仮想できる。これにより、研削ホイール40Bによる製品用ウェーハの研削を評価することが可能になる。
Grinding of the
例えば、研削ホイール40Bによる凸部11dの研削中に、研削に関する値(研削ホイール40Bにかかる荷重、スピンドル36を回転させるモータの電流値(トルク)等)が測定される。また、凸部11dの研削後に、凸部11dの状態(凸部11dの表面粗さ等)や研削ホイール40Bの状態(研削砥石44Bの摩耗量等)が測定される。そして、これらの測定結果に基づいて、研削ホイール40Bで製品用ウェーハを研削するための研削条件が選定される。
For example, while the
なお、第1準備ステップ(図4(A)及び図4(B)参照)において距離Dを調節することにより、評価研削ステップにおいて任意のサイズの凸部11dを研削できる。これにより、研削ホイール40Bで任意のサイズの製品用ウェーハを研削した場合における研削の評価を、ウェーハ11を用いて実施することができる。例えば、ウェーハ11として8インチのシリコンウェーハを用いる場合には、評価研削ステップにおいて2インチ~6インチのシリコンウェーハに対応する凸部11dを研削できる。
By adjusting the distance D in the first preparation step (see FIGS. 4A and 4B), it is possible to grind the
上記の研削装置2によるウェーハ11の研削は、制御ユニット46(図1参照)で研削装置2の各構成要素の動作を制御することによって実現される。具体的には、制御ユニット46の記憶部(メモリ)には、保持ステップ、第1準備ステップ、準備研削ステップ、第2準備ステップ、評価研削ステップを順に実施するために必要な研削装置2の構成要素の一連の動作を記述するプログラムが記憶されている。そして、研削評価を実施する際には、制御ユニット46が記憶部からプログラムを読み出して実行し、研削装置2の構成要素に制御信号を順次出力する。これにより、研削装置2の稼働が制御され、本実施形態に係る研削評価方法が自動で実施される。
Grinding of the
以上の通り、本実施形態に係る研削評価方法では、チャックテーブル6によって保持されたウェーハ11の外周部11cを研削砥石44Aで研削してウェーハ11の中心部に凸部11dを形成した後、凸部11dを研削砥石44Bで研削する。これにより、ウェーハ11のサイズに適合するチャックテーブル6を用いて、ウェーハ11よりも直径が小さい任意のサイズの製品用ウェーハの研削を評価することが可能になる。その結果、チャックテーブル6の交換作業及び保持面6aのセルフグラインドが省略され、研削評価の工程が簡略化される。
As described above, in the grinding evaluation method according to the present embodiment, the outer
なお、上記実施形態では、ウェーハ11の外周部11cを研削する研削ホイール40A(図5(A)及び図5(B)参照)と、ウェーハ11の凸部11dを研削する研削ホイール40B(図7(A)及び図7(B)参照)とが異なる場合について説明した。ただし、研削評価の対象となる研削ホイールを、ウェーハ11の外周部11cの研削に用いることもできる。この場合には、研削ホイール40Aと研削ホイール40Bとが同一の研削ホイールとなり、研削砥石44Aと研削砥石44Bとが同一の研削砥石となる。これにより、準備研削ステップと評価研削ステップとの間において研削ホイール40Aを研削ホイール40Bに交換する作業を省略できる。
In the above embodiment, the
また、研削装置2は2組の研削ユニット28を備えていてもよい。この場合には、研削ホイール40Aが装着された一方の研削ユニット28によって準備研削ステップが実施され、研削ホイール40Bが装着された他方の研削ユニット28によって評価研削ステップが実施される。これにより、研削ホイール40Aと研削ホイール40Bとが異なる研削ホイールであっても、研削ホイールの交換作業が不要になる。
Alternatively, the grinding
さらに、ウェーハ11は2台の研削装置2によって加工されてもよい。この場合には、一方の研削装置2の研削ユニット28に研削ホイール40Aが装着され、他方の研削装置2の研削ユニット28に研削ホイール40Bが装着される。そして、一方の研削装置2によって準備研削ステップが実施され、他方の研削装置2によって評価研削ステップが実施される。
Furthermore, the
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
11 ウェーハ
11a 表面(第1面)
11b 裏面(第2面)
11c 外周部
11d 凸部
2 研削装置
4 基台
4a 開口
6 チャックテーブル(保持テーブル)
6a 保持面
8 移動機構(移動ユニット)
10 ボールねじ
12 パルスモータ
14 支持構造(コラム)
16 移動機構(移動ユニット)
18 ガイドレール
20 移動プレート
22 ナット部
24 ボールねじ
26 パルスモータ
28 研削ユニット
30 支持部材
32 ハウジング
34 緩衝部材
36 スピンドル
38 マウント
40 研削ホイール
40A 研削ホイール(第1研削ホイール)
40B 研削ホイール(第2研削ホイール)
42 基台
42A 基台(第1基台)
42B 基台(第2基台)
44 研削砥石
44A 研削砥石(第1研削砥石)
44B 研削砥石(第2研削砥石)
46 制御ユニット(制御部、制御装置)
48 枠体(本体部)
48a 上面
48b 凹部
50 保持部材
50a 吸引面
11
11b back surface (second surface)
11c outer
10 ball screw 12
16 moving mechanism (moving unit)
18
40B grinding wheel (second grinding wheel)
42
42B base (second base)
44
44B grinding wheel (second grinding wheel)
46 control unit (control unit, control device)
48 frame body (main body)
48a
Claims (2)
保持面を含み回転軸が該保持面と垂直な方向に沿って設定されたチャックテーブルによってウェーハを保持する保持ステップと、
該保持ステップの後、該チャックテーブルの回転軸から該保持面と平行な方向に沿って所定の距離離れた地点と第1研削ホイールに含まれる第1研削砥石の回転軌道とが重なるように、該チャックテーブルと該第1研削ホイールとの位置関係を調節する第1準備ステップと、
該第1準備ステップの後、該チャックテーブルと該第1研削ホイールとを回転させながら、該チャックテーブルと該第1研削ホイールとを該保持面と垂直な方向に沿って相対的に移動させて該第1研削砥石を該ウェーハの外周部に接触させることにより、該ウェーハの外周部を研削して該ウェーハの中心部に該所定の距離に対応する半径を有する凸部を形成する準備研削ステップと、
該準備研削ステップの後、該チャックテーブルの回転軸と第2研削ホイールに含まれる第2研削砥石の回転軌道とが重なるように、該チャックテーブルと該第2研削ホイールとの位置関係を調節する第2準備ステップと、
該第2準備ステップの後、該チャックテーブルと該第2研削ホイールとを回転させながら、該チャックテーブルと該第2研削ホイールとを該保持面と垂直な方向に沿って相対的に移動させて該第2研削砥石を該凸部に接触させることにより、該凸部を研削する評価研削ステップと、を含むことを特徴とする研削評価方法。 A grinding evaluation method for evaluating grinding of a wafer by a grinding wheel,
a holding step of holding the wafer by a chuck table including a holding surface and having a rotation axis set along a direction perpendicular to the holding surface;
after the holding step, so that a point separated by a predetermined distance from the rotation axis of the chuck table in a direction parallel to the holding surface and the rotational trajectory of the first grinding wheel included in the first grinding wheel overlap; a first preparatory step of adjusting the positional relationship between the chuck table and the first grinding wheel;
After the first preparation step, while rotating the chuck table and the first grinding wheel, the chuck table and the first grinding wheel are relatively moved in a direction perpendicular to the holding surface. A preparatory grinding step of grinding the outer peripheral portion of the wafer by bringing the first grinding wheel into contact with the outer peripheral portion of the wafer to form a protrusion having a radius corresponding to the predetermined distance in the central portion of the wafer. When,
After the preparatory grinding step, the positional relationship between the chuck table and the second grinding wheel is adjusted so that the rotation axis of the chuck table and the rotation orbit of the second grinding wheel included in the second grinding wheel overlap. a second preparatory step;
After the second preparation step, while rotating the chuck table and the second grinding wheel, the chuck table and the second grinding wheel are relatively moved in a direction perpendicular to the holding surface. and an evaluation grinding step of grinding the projection by bringing the second grinding wheel into contact with the projection.
該第1研削砥石と該第2研削砥石とは、同一の研削砥石であることを特徴とする請求項1に記載の研削評価方法。 the first grinding wheel and the second grinding wheel are the same grinding wheel;
2. The grinding evaluation method according to claim 1, wherein the first grinding wheel and the second grinding wheel are the same grinding wheel.
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-
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