JP2024011097A - Method of manufacturing wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェーハの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a wafer.
半導体デバイスなどに用いるウェーハの製造において、柱状のインゴットがワイヤソーなどの切断装置で板状にスライスされて、アズスライスウェーハが形成される。特許文献1に開示されるように、アズスライスウェーハの一方の面と他方の面の両面を研削して、所定の厚みのウェーハを製造している。アズスライスウェーハの両面を研削した後、外周縁を所定の形状に面取り加工する。
In manufacturing wafers used for semiconductor devices and the like, a columnar ingot is sliced into plate shapes using a cutting device such as a wire saw to form as-sliced wafers. As disclosed in
アズスライスウェーハの両面には、スライス時に複数の線状の切削痕が形成されたり、うねりや反りが発生したりしている。アズスライスウェーハを研削する加工では、このような切削痕、うねり、反りなどを除去しながら、所定の厚みのウェーハに仕上げる。 On both surfaces of an as-sliced wafer, a plurality of linear cutting marks are formed during slicing, and undulations and warpage occur. In the process of grinding an as-sliced wafer, the wafer is finished to a predetermined thickness while removing such cutting marks, undulations, warpage, etc.
従来は、アズスライスウェーハの両面を研削する際に、一方の面に対する研削によってうねりなどを除去し、続いて他方の面に対する研削によって所定の厚みに形成していたが、両面の研削量を一致させることまでは考慮されていなかった。しかし、両面の研削量が異なっていると、研削後のウェーハにおいて外周部分が反った形状になるおそれがあった。ウェーハの外周部分が反っていると、ウェーハの搬送や保持を行いにくいという問題がある。 Conventionally, when grinding both sides of an as-sliced wafer, one side was ground to remove any undulations, and then the other side was ground to a predetermined thickness. It was not even considered that it would be possible to do so. However, if the amount of grinding on both sides is different, there is a risk that the outer circumferential portion of the wafer after grinding will have a warped shape. If the outer peripheral portion of the wafer is warped, there is a problem in that it is difficult to transport and hold the wafer.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ウェーハの両面を研削してウェーハを製造するウェーハの製造方法で、一方の面の研削量と他方の面の研削量とを同量にすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a wafer manufacturing method in which a wafer is manufactured by grinding both sides of the wafer, and the amount of grinding on one side is made equal to the amount of grinding on the other side. The purpose is to
本発明の一態様は、ウェーハの両面を研削して所定の厚みのウェーハを製造するウェーハの製造方法であって、研削前のウェーハの厚みを厚み測定器で測定する厚み測定工程と、該厚み測定工程で測定した研削前ウェーハ厚みから、予め設定した仕上げ厚みを差し引く算出工程と、チャックテーブルの保持面にウェーハの一方の面を保持させる保持工程と、該保持面に保持されたウェーハの他方の面を該算出工程で算出した該差の半分の量だけ研削する第一研削工程と、ウェーハを該保持面から離反させ、反転の後、該保持面にウェーハの他方の面を保持させる反転工程と、該保持面に保持されたウェーハの一方の面を該算出工程で算出した該差の半分の量だけ研削する第二研削工程と、からなる。 One aspect of the present invention is a wafer manufacturing method of manufacturing a wafer of a predetermined thickness by grinding both sides of the wafer, the method comprising: a thickness measuring step of measuring the thickness of the wafer before grinding with a thickness measuring device; A calculation step of subtracting a preset finishing thickness from the pre-grind wafer thickness measured in the measurement step, a holding step of holding one side of the wafer on the holding surface of the chuck table, and the other side of the wafer held on the holding surface. a first grinding step in which the surface of the wafer is ground by half of the difference calculated in the calculation step; and a reversal in which the wafer is separated from the holding surface and, after inversion, the other surface of the wafer is held on the holding surface. and a second grinding step of grinding one side of the wafer held on the holding surface by half the difference calculated in the calculation step.
該第一研削工程の前までに、該厚み測定工程で測定したウェーハの厚みの半分の値と、予め設定した該仕上げ厚みの半分の値との合算値を算出する合算工程を含み、該第一研削工程は、上面高さ測定器でウェーハの上面高さを測定しつつ該保持面から該ウェーハの他方の面までの距離が、該合算工程で算出した該合算値に一致するまで研削するとよい。 Before the first grinding step, a summation step of calculating a total value of a half value of the wafer thickness measured in the thickness measuring step and a preset half value of the finished thickness, In the first grinding step, the top surface height of the wafer is measured with a top surface height measuring device and the wafer is ground until the distance from the holding surface to the other surface of the wafer matches the total value calculated in the summing step. good.
ウェーハの一方の面全面を覆う樹脂層を含む保護部材を備える場合に、該第一研削工程の前までに、該保護部材の厚みを測定する保護部材厚み測定工程と、該保護部材の厚みと該合算値の値とを合算する第一研削終了高さ位置算出工程と、該第一研削工程の後から該第二研削工程の前までに、該保護部材を剥離する剥離工程と、を含み、該保持工程は、該保護部材を介してウェーハを保持し、該第一研削工程は、該保持工程で保持したウェーハの上面高さを上面高さ測定器で測定しつつ該保持面から該ウェーハの他方の面までの距離が、該第一研削終了高さ位置算出工程で算出した値に一致するまで研削するとよい。 When a protective member including a resin layer that covers the entire surface of one side of the wafer is provided, a protective member thickness measuring step of measuring the thickness of the protective member before the first grinding step; a first grinding end height position calculation step of adding up the total value; and a peeling step of peeling off the protective member after the first grinding step and before the second grinding step. In the holding step, the wafer is held via the protective member, and in the first grinding step, the top surface height of the wafer held in the holding step is measured with a top surface height measuring device, and the wafer is removed from the holding surface. It is preferable to grind until the distance to the other surface of the wafer matches the value calculated in the first grinding end height position calculation step.
本発明のウェーハの製造方法によれば、ウェーハの両面を研削する際に、一方の面の研削量と他方の面の研削量とを同量にして、形状精度の高いウェーハを製造することができる。 According to the wafer manufacturing method of the present invention, when grinding both sides of a wafer, it is possible to manufacture a wafer with high shape accuracy by making the amount of grinding on one side the same as the amount of grinding on the other side. can.
以下、添付図面を参照して、本実施の形態のウェーハの製造方法について説明する。図1から図5は、第一の形態に係るウェーハの製造方法を示しており、図6から図9は、第二の形態に係るウェーハの製造方法を示している。まず、第一の形態に係るウェーハの製造方法について説明する。 The wafer manufacturing method of this embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 5 show a wafer manufacturing method according to the first embodiment, and FIGS. 6 to 9 show a wafer manufacturing method according to the second embodiment. First, a wafer manufacturing method according to the first embodiment will be described.
ウェーハWは、デバイス形成前のアズスライスウェーハであり、円柱状のインゴットをワイヤソーでスライスすることで形成される。以下の説明では、ウェーハWの両方の面を、一方の面Wa、他方の面Wbと呼ぶ。 The wafer W is an as-sliced wafer before device formation, and is formed by slicing a cylindrical ingot with a wire saw. In the following description, both surfaces of the wafer W are referred to as one surface Wa and the other surface Wb.
なお、ウェーハWの上面は、後述するチャックテーブル10上にウェーハWを保持した状態で上方を向く面を意味する。ウェーハWの下面は、チャックテーブル10上にウェーハWを保持した状態で下方を向く面を意味する。ウェーハWの天地の向きによって、一方の面Waが下面で他方の面Wbが上面になる状態(図1、図2)と、他方の面Wbが下面で一方の面Waが上面になる状態(図4)とがある。 Note that the upper surface of the wafer W means the surface facing upward when the wafer W is held on a chuck table 10, which will be described later. The lower surface of the wafer W means the surface facing downward when the wafer W is held on the chuck table 10. Depending on the vertical orientation of the wafer W, there are two states: one surface Wa is the bottom surface and the other surface Wb is the top surface (FIGS. 1 and 2), and the other surface Wb is the bottom surface and one surface Wa is the top surface (FIGS. 1 and 2). Figure 4).
ウェーハWの材質などは限定されず、シリコン、ガリウムヒ素などの半導体基板でもよいし、セラミック、ガラス、サファイアなどの無機材料基板でもよい。 The material of the wafer W is not limited, and may be a semiconductor substrate such as silicon or gallium arsenide, or an inorganic material substrate such as ceramic, glass, or sapphire.
本実施の形態のウェーハの製造方法は、ウェーハWの一方の面Waと他方の面Wbを研削する研削装置1で実施される。研削装置1は、チャックテーブル10によって保持したウェーハWを、研削機構20(図2及び図4参照)の砥石24によって研削する。
The wafer manufacturing method of this embodiment is carried out using a
チャックテーブル10は、枠体11と、枠体11の上部に設けた凹部12の内側に取り付けられた多孔質のポーラス部材13と、を備えている。ポーラス部材13の上面は、ウェーハWを保持する保持面131である。枠体11における凹部12の周囲の上面111は、保持面131と連続する面になっている。ポーラス部材13は吸引路14を介して吸引源15に連通しており、吸引源15を作動させると保持面131に吸引力が作用する。
The chuck table 10 includes a
チャックテーブル10は、保持面131の中心を通る中心軸を中心として回転可能に支持されている。チャックテーブル10は、回転駆動機構16によって回転駆動される。
The chuck table 10 is rotatably supported around a central axis passing through the center of the
研削装置1は、搬送機構17(図1、図5)を備える。搬送機構17はウェーハWを搬送するものであり、研削前のウェーハWをチャックテーブル10まで搬入して保持させ、研削後のウェーハWをチャックテーブル10から搬出する。また、チャックテーブル10に載せるウェーハWを上下反転させる反転機構18(図3)を備えている。
The
搬送機構17によって研削装置1に搬入された研削前のウェーハWは、保持面131に載せられる。吸引源15を作動させて保持面131に吸引力を作用させると、ウェーハWがチャックテーブル10に吸引保持される。
The unground wafer W carried into the
研削機構20(図2、図4)は、上下方向に延びるスピンドル21の下端に円板状のマウント22を備え、マウント22の下部に研削ホイール23が装着されている。研削ホイール23の下面には砥石24が環状に配置されている。スピンドル21は、スピンドルハウジング(図示略)によって、上下方向に延びる軸線を中心として回転可能に支持されている。スピンドルモータ(図示略)によってスピンドル21が回転駆動され、スピンドル21が回転すると、スピンドル21と共にマウント22及び研削ホイール23が一体的に回転する。
The grinding mechanism 20 (FIGS. 2 and 4) includes a disk-
研削機構20は、研削送り機構25によって上下方向に移動される。研削送り機構25は、上下方向に延びるガイドレール(図示略)及びボールネジ(図示略)と、ボールネジを回転駆動するモータ(図示略)と、を備えている。研削機構20を保持するホルダ(図示略)は、研削送り機構25のガイドレールに沿って移動可能に支持されると共に、研削送り機構25のボールネジに螺合している。研削送り機構25のモータを作動させてボールネジが回転すると、研削機構20が上下方向に移動する。
The
研削装置1は、厚み測定器30を備えている。厚み測定器30は、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの厚みを測定するものである。厚み測定器30は、保持面高さ測定器31と上面高さ測定器32とを備えている。
The
保持面高さ測定器31は接触式のハイトゲージであり、プローブ(接触子)を枠体11の上面111に接触させて、接触位置の高さから上面111の高さ位置を検出する。上面111は保持面131と連続する面であるため、保持面高さ測定器31によって保持面131の高さ位置を検出することができる。
The holding surface
上面高さ測定器32は接触式のハイトゲージであり、プローブ(接触子)をウェーハWの上面に接触させて、接触位置の高さからウェーハWの上面の高さ位置を検出する。そして、保持面高さ測定器31の計測値と上面高さ測定器32の計測値との差に基づいて、ウェーハWの厚みが計測される。
The top surface
研削装置1の各部は、制御部40によって制御される。制御部40は、各種処理を実行するプロセッサと、プログラムや一時データの記録を行うメモリなどにより構成される。制御部40は、メモリに記憶された制御プログラムに従って、搬送機構17によるウェーハWの搬送や、研削機構20による研削や、反転機構18によるウェーハWの反転などを制御する。制御部40のメモリには、ウェーハWの目標の仕上げ厚みTa(図5参照)などの加工関連データが一時的に格納される。
Each part of the grinding
以上の研削装置1におけるウェーハの製造方法を説明する。以下の各部の動作は制御部40によって制御されており、制御の主体を明記しない場合は、制御部40によって制御されているものとする。
A method of manufacturing a wafer using the above
図1から図5に示す第一の形態に係るウェーハの製造方法での研削の対象であるウェーハWは、ラップ加工によってうねりが除去された状態のアズスライスウェーハであり、一方の面Waや他方の面Wbを覆う保護部材が設けられていない。また、ウェーハWの外周には面取り部Wcが形成されている。 The wafer W to be ground in the wafer manufacturing method according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 is an as-sliced wafer from which undulations have been removed by lapping. No protective member is provided to cover the surface Wb. Furthermore, a chamfered portion Wc is formed on the outer periphery of the wafer W.
[搬入工程]
まず、搬入工程(図1)を行う。搬入工程では、搬送機構17によって、研削前のウェーハWをチャックテーブル10まで搬入し、一方の面Waを下方に向けて保持面131に載せる。搬入されるウェーハWの仕上げ厚みTa(図5)の値が予め設定されて、制御部40のメモリに記憶されている。
[Delivery process]
First, a loading process (Figure 1) is performed. In the carrying-in process, the wafer W before being ground is carried to the chuck table 10 by the carrying
[厚み測定工程]
次に、厚み測定工程(図1)を行う。厚み測定工程では、研削前のウェーハWの厚みを厚み測定器30で測定する。具体的には、保持面高さ測定器31のプローブを枠体11の上面111に接触させて上面111及び保持面131の高さ位置を検出し、上面高さ測定器32のプローブをウェーハWの他方の面Wbに接触させて他方の面Wbの高さ位置を検出する。制御部40は、保持面高さ測定器31の計測値と上面高さ測定器32の計測値との差に基づいて、研削前のウェーハWの厚みである研削前ウェーハ厚みTbを測定する。測定した研削前ウェーハ厚みTbは制御部40のメモリに記憶される。
[Thickness measurement process]
Next, a thickness measurement step (FIG. 1) is performed. In the thickness measuring step, the thickness of the wafer W before grinding is measured by the
[算出工程]
次に、算出工程(図1)を行う。算出工程では、制御部40の厚み算出部41が、厚み測定工程で測定した研削前ウェーハ厚みTbから、予め設定した仕上げ厚みTaを差し引く。研削前ウェーハ厚みTbから仕上げ厚みTaを差し引いた差を厚み差分とする。
[Calculation process]
Next, a calculation step (FIG. 1) is performed. In the calculation step, the
[保持工程]
次に、保持工程(図1)を行う。保持工程では、吸引源15を作動させてチャックテーブル10の保持面131に吸引力を作用させ、保持面131にウェーハWを吸引保持させる。
[Holding process]
Next, a holding step (FIG. 1) is performed. In the holding process, the
[第一研削工程]
次に、第一研削工程(図2)を行う。第一研削工程では、ウェーハWの他方の面Wbを、算出工程で算出した厚み差分の半分の量である第一研削量Tcだけ研削する。具体的には、研削送り機構25によって研削機構20を下降させて、砥石24をウェーハWの他方の面Wbに接触させ、スピンドル21によって研削ホイール23を回転させる。また、回転駆動機構16によってチャックテーブル10を回転させる。このようにして、チャックテーブル10上のウェーハWと研削ホイール23とをそれぞれ回転させながら、砥石24を研削送りしてウェーハWの他方の面Wbを研削する。
[First grinding process]
Next, a first grinding step (FIG. 2) is performed. In the first grinding step, the other surface Wb of the wafer W is ground by a first grinding amount Tc, which is half the thickness difference calculated in the calculation step. Specifically, the grinding
第一研削工程における第一研削量Tc(厚み差分の半分の量)の研削は、以下のように行うことができる。第一研削工程の前までに、厚み測定工程で測定したウェーハWの研削前ウェーハ厚みTbの半分の値と、予め設定した仕上げ厚みTaの半分の値との合算値Kaを算出する合算工程を行う。合算工程での算出は、制御部40の合算部42が行う。
Grinding of the first grinding amount Tc (half the thickness difference) in the first grinding step can be performed as follows. Before the first grinding step, a summation step is performed to calculate the sum Ka of half the pre-grind wafer thickness Tb of the wafer W measured in the thickness measurement step and half the preset finishing thickness Ta. conduct. The calculation in the summing process is performed by the summing
そして、上面高さ測定器32でウェーハWの上面高さ(第一研削工程の場合は、他方の面Wbの高さ)を測定しつつ、厚み測定器30で測定される保持面131からウェーハWの他方の面Wbまでの距離が、上記の合算工程で算出した合算値Kaに一致するまで、砥石24による他方の面Wbの研削を行う。
While measuring the top surface height of the wafer W (in the case of the first grinding process, the height of the other surface Wb) using the top surface
保持面131からウェーハWの他方の面Wbまでの距離が合算値Kaに一致した段階で、制御部40の判断部43は、第一研削工程における研削量である第一研削量Tcに達したと判断する。これにより、他方の面Wbに対して第一研削量Tcの研削、つまり算出工程で算出した厚み差分の半分の量の研削が行われた状態になる。
At the stage when the distance from the holding
第一研削工程における研削量(第一研削量Tc)に達したと制御部40の判断部43が判断したら、第一研削工程を終了させる。第一研削工程の終了処理では、チャックテーブル10と研削ホイール23の回転をそれぞれ停止し、研削送り機構25による研削機構20の下方への研削送りを停止する。そして、研削送り機構25によって研削機構20を上昇させて、ウェーハWの他方の面Wbから砥石24を離反させる。また、吸引源15の作動を停止させて、チャックテーブル10によるウェーハWの吸引保持を解除する。
When the
[反転工程]
第一研削加工が終了したら、反転工程(図3)を行う。反転工程では、図3の(A)に示すように、反転機構18によってウェーハWを保持面131から離反させる。続いて、図3の(B)に示すように、反転機構18によってウェーハWの向きを上下で反転させた後、研削後の他方の面Wbを保持面131に載せる。そして、吸引源15を作動させて保持面131に吸引力を作用させ、保持面131にウェーハWを吸引保持させる。これにより、ウェーハWは、未研削の一方の面Waが上面になった状態で保持される。
[Reversal process]
After the first grinding process is completed, an inversion process (FIG. 3) is performed. In the reversing process, as shown in FIG. 3A, the wafer W is separated from the holding
[第二研削工程]
次に、第二研削工程(図4)を行う。第二研削工程では、ウェーハWの一方の面Waを、算出工程で算出した厚み差分の半分の量である第二研削量Tdだけ研削する。具体的には、研削送り機構25によって研削機構20を下降させて、砥石24をウェーハWの一方の面Waに接触させ、スピンドル21によって研削ホイール23を回転させる。また、回転駆動機構16によってチャックテーブル10を回転させる。このようにして、チャックテーブル10上のウェーハWと研削ホイール23とをそれぞれ回転させながら、砥石24を研削送りしてウェーハWの一方の面Waを研削する。
[Second grinding process]
Next, a second grinding step (FIG. 4) is performed. In the second grinding step, one surface Wa of the wafer W is ground by a second grinding amount Td, which is half the thickness difference calculated in the calculation step. Specifically, the grinding
上面高さ測定器32でウェーハWの上面高さ(第二研削工程の場合は、一方の面Waの高さ)を測定しつつ、厚み測定器30で測定される保持面131からウェーハWの一方の面Waまでの距離(ウェーハWの厚み)が仕上げ厚みTaになるまで、砥石24により一方の面Waの研削を行う。そして、厚み測定器30で測定されるウェーハWの厚みが仕上げ厚みTaに達した段階で、制御部40の判断部43は、第二研削工程の研削量に到達したと判断し、第二研削工程を終了させる。これにより、一方の面Waに対して第二研削量Tdの研削、つまり算出工程で算出した厚み差分の半分の量の研削が行われた状態になる。
While measuring the top surface height of the wafer W (in the case of the second grinding process, the height of one surface Wa) using the top surface
第二研削工程の終了処理では、チャックテーブル10と研削ホイール23の回転をそれぞれ停止し、研削送り機構25による研削機構20の下方への研削送りを停止する。そして、研削送り機構25によって研削機構20を上昇させて、ウェーハWの一方の面Waから砥石24を離反させる。また、吸引源15の作動を停止させて、チャックテーブル10によるウェーハWの吸引保持を解除する。
In the end processing of the second grinding process, the rotation of the chuck table 10 and the
[搬出工程]
第二研削加工が終了したら、搬出工程(図5)を行う。搬出工程では、一方の面Waと他方の面Wbの両面を研削した後のウェーハWを、搬送機構17によってチャックテーブル10から持ち上げて搬出する。図5に示すように、両面を研削した後のウェーハWは、予め設定された目標の仕上げ厚みTaになっている。
[Export process]
After the second grinding process is completed, the unloading process (FIG. 5) is performed. In the carrying-out process, the wafer W, which has been ground on both surfaces Wa and Wb, is lifted from the chuck table 10 by the
以上のようにして、第一の形態のウェーハの製造方法が行われる。この製造方法によれば、第一研削工程での他方の面Wbの第一研削量Tcと、第二研削工程での一方の面Waの第二研削量Tdとを、同量にすることができる。 As described above, the first embodiment of the wafer manufacturing method is carried out. According to this manufacturing method, the first grinding amount Tc of the other surface Wb in the first grinding step and the second grinding amount Td of the one surface Wa in the second grinding step can be made the same amount. can.
一例として、予め設定した仕上げ厚みTaを800μmとし、厚み測定工程で測定したウェーハWの研削前ウェーハ厚みTbを1.0mmとする。合算工程で算出される合算値Kaは、1.0mm(研削前ウェーハ厚みTb)の半分の値である500μmと、800μm(仕上げ厚みTa)の半分の値である400μmとを合算した、900μmとなる。第一研削工程で、保持面131からウェーハWの他方の面Wbまでの距離が、900μm(合算値Ka)になるまで研削を行うと、他方の面Wbに対する研削量(第一研削量Tc)が100μmになる。第二研削工程で、保持面131からウェーハWの一方の面Waまでの距離が、仕上げ厚みTaである800μmになるまで研削を行うと、一方の面Waに対する研削量(第二研削量Td)が100μmになる。従って、ウェーハWの一方の面Waの研削量と他方の面Wbの研削量が同量になる。
As an example, the preset finishing thickness Ta is 800 μm, and the pre-grinding wafer thickness Tb of the wafer W measured in the thickness measurement step is 1.0 mm. The total value Ka calculated in the summing process is 900 μm, which is the sum of 500 μm, which is half of 1.0 mm (wafer thickness Tb before grinding), and 400 μm, which is half of 800 μm (finished thickness Ta). Become. In the first grinding step, when grinding is performed until the distance from the holding
この製造方法では、各工程で参照する数値が、予め入力される加工関連データ(研削レシピ)に含まれる仕上げ厚みTaと、厚み測定器30で測定される研削前ウェーハ厚みTbに基づいており、他の特別な機器や複雑な制御を要さずに必要な数値情報を取得することが可能である。そのため、高いコストを要さずに、簡単且つ効率良く、ウェーハWの一方の面Waの研削量と他方の面Wbの研削量を同量にすることができる。
In this manufacturing method, the numerical values referenced in each step are based on the finished thickness Ta included in processing-related data (grinding recipe) input in advance and the wafer thickness Tb before grinding measured by the
ウェーハWの一方の面Waの研削量と他方の面Wbの研削量が同量であると、研削を行った際に、ウェーハWの形状精度を高くすることができる。例えば、一方の面Waの研削量と他方の面Wbの研削量にばらつきがあると、ウェーハWの外周部分に反りが発生しやすくなる。これに対し、一方の面Waの研削量と他方の面Wbの研削量が同量の場合には、両面の研削に際に加わる応力が均等化されるので、研削後のウェーハWの外周部分に反りが生じにくい。反りのないウェーハWは、搬送や保持、研削後の各種加工などを行いやすいので、ウェーハWの両面の研削量を均等にすることには非常に高い有用性がある。 When the amount of grinding on one surface Wa of the wafer W is the same as the amount of grinding on the other surface Wb, the shape accuracy of the wafer W can be increased when grinding is performed. For example, if there is a variation in the amount of grinding on one surface Wa and the amount of grinding on the other surface Wb, warping is likely to occur in the outer peripheral portion of the wafer W. On the other hand, if the amount of grinding on one side Wa and the amount of grinding on the other side Wb are the same, the stress applied during grinding on both sides is equalized, so the outer circumference of the wafer W after grinding is Warpage is less likely to occur. Since a wafer W without warpage is easy to transport, hold, and undergo various processing after grinding, it is very useful to equalize the amount of grinding on both sides of the wafer W.
また、ウェーハWの一方の面Waの研削量と他方の面Wbの研削量が同量であると、ウェーハWの外周の面取り部Wcの形状も偏りがなく上下均等にできる。 Further, if the amount of grinding on one surface Wa of the wafer W is the same as the amount of grinding on the other surface Wb, the shape of the chamfered portion Wc on the outer periphery of the wafer W can also be made vertically uniform without deviation.
続いて、図6から図9を参照して、第二の形態に係るウェーハの製造方法を説明する。なお、ウェーハWの両面を研削した後の搬出工程については、第一の形態の図5と同様になるので、図示を省略している。また、第一の形態で説明した研削装置1と同じ構成要素については、同じ符号で示して説明を省略する。
Next, a wafer manufacturing method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 9. Note that the unloading process after grinding both sides of the wafer W is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 5, and is therefore not shown. Further, the same components as those of the grinding
第二の形態での研削の対象であるウェーハWは、一方の面Waの全面を覆う保護部材50を備えたアズスライスウェーハである。保護部材50は、樹脂層51とシート52とを含んでいる。樹脂層51は、例えば、紫外線硬化型の液状樹脂が硬化して形成されている。
The wafer W that is the object of grinding in the second embodiment is an as-sliced wafer that includes a
保護部材50は、研削装置1に搬入される前に、図示しない保護部材形成装置を用いて形成される。保護部材形成装置では、保護部材形成ステージにシート52を載置し、シート52上に液状樹脂を供給する。続いて、ウェーハWの一方の面Waを、保護部材形成ステージの上方から液状樹脂に押し付け、ウェーハWとシート52の間で液状樹脂を押し広げる。この状態で液状樹脂に下方から紫外線を照射して硬化させる。そして、硬化した樹脂層51とシート52とによって保護部材50が形成される。なお、保護部材50を形成する方法は、これに限定されるものではない。
The
図6に示すように、研削装置1は、厚み測定器30の他に、非接触厚み測定器35を備えている。非接触厚み測定器35は、測定光を用いるタイプで、ウェーハWの上面(他方の面Wb)で測定光L(レーザー光、赤外SLD)が反射された上面反射光と、ウェーハWの下面(一方の面Wa)で測定光Lが反射された下面反射光とをセンサで受光して、上面反射光と下面反射光が互いに干渉を起こす原理を用いた分光干渉式でウェーハWの厚み(保護部材50を除いたウェーハWの厚み)を測定する。
As shown in FIG. 6, the grinding
また、非接触厚み測定器35は、超音波式でもよい。ウェーハWの上方から超音波を発振し、ウェーハWの上面(他方の面Wb)で反射した超音波振動と、ウェーハWの下面(一方の面Wa)で反射した超音波振動とを受振して、ウェーハWを超音波が伝播した伝播時間でウェーハWの厚みを測定する。または、特開2022-000615号公報に開示のように、ウェーハWの下面(一方の面Wa)で複数回反射した反射波を受振して、その伝播時間と回数とからウェーハWの厚みを測定するようにしてもよい。
Further, the non-contact
[搬入工程]
まず、搬入工程(図6)を行う。搬入工程では、搬送機構17によって、研削前のウェーハWをチャックテーブル10まで搬入し、保護部材50を下方に向けて保持面131に載せる。保持面131に載置されるのが保護部材50のシート52である点が、第一の形態とは異なる。
[Delivery process]
First, a loading process (FIG. 6) is performed. In the carrying-in process, the wafer W before being ground is carried to the chuck table 10 by the carrying
[厚み測定工程]
次に、厚み測定工程(図6)を行う。厚み測定工程では、研削前のウェーハWの厚みを厚み測定器30で測定する。この厚み測定工程で測定されるのは、保護部材50を含むウェーハW全体の厚みである。測定した研削前ウェーハ厚みTbは制御部40のメモリに記憶される。
[Thickness measurement process]
Next, a thickness measurement step (FIG. 6) is performed. In the thickness measuring step, the thickness of the wafer W before grinding is measured by the
[合算工程]
次に、合算工程を行う。合算工程では、厚み測定工程で測定したウェーハWの研削前ウェーハ厚みTbの半分の値と、予め設定した仕上げ厚みTa(図5参照)の半分の値との合算値Kaを算出する。合算工程は、制御部40の合算部42が行う。
[Total process]
Next, a summing process is performed. In the summing step, a sum Ka of half the pre-grind wafer thickness Tb of the wafer W measured in the thickness measuring step and half the preset finished thickness Ta (see FIG. 5) is calculated. The summing process is performed by the summing
[保護部材厚み測定工程]
次に、保護部材厚み測定工程(図6)を行う。保護部材厚み測定工程では、保護部材50の厚みを測定する。具体的には、非接触厚み測定器35によって、他方の面Wbから一方の面WaまでのウェーハWの厚みである実ウェーハ厚みTeを検出する。そして、制御部40の厚み算出部41が、先の厚み測定工程で測定された研削前ウェーハ厚みTbから、実ウェーハ厚みTeを差し引いて、保護部材50の厚みである保護部材厚みTfを算出する。
[Protective member thickness measurement process]
Next, a protective member thickness measuring step (FIG. 6) is performed. In the protective member thickness measuring step, the thickness of the
[第一研削終了高さ位置算出工程]
次に、第一研削終了高さ位置算出工程(図6)を行う。第一研削終了高さ位置算出工程では、保護部材厚みTfと合算値Kaとを合算して、第二合算値Kbを算出する。第一研削終了高さ位置算出工程での第二合算値Kbの算出は、制御部40の第二合算部44が行う。
[First grinding end height position calculation process]
Next, a first grinding end height position calculation step (FIG. 6) is performed. In the first grinding end height position calculation step, the protection member thickness Tf and the total value Ka are added together to calculate the second total value Kb. The
[保持工程]
次に、保持工程(図6)を行う。保持工程では、吸引源15を作動させて保持面131に吸引力を作用させ、保護部材50を介して保持面131にウェーハWを吸引保持させる。
[Holding process]
Next, a holding step (FIG. 6) is performed. In the holding step, the
[第一研削工程]
次に、第一研削工程(図7)を行う。第一研削工程では、保持工程で保持したウェーハWの上面高さ(第一研削工程の場合は、他方の面Wbの高さ)を厚み測定器30の上面高さ測定器32で測定しつつ、保持面131からウェーハWの他方の面Wbまでの距離が、第一研削終了高さ位置算出工程で算出した第二合算値Kbに一致するまで、研削機構20の砥石24によって他方の面Wbを研削する。
[First grinding process]
Next, a first grinding step (FIG. 7) is performed. In the first grinding process, the top surface height of the wafer W held in the holding process (in the case of the first grinding process, the height of the other surface Wb) is measured using the top surface
保持面131からウェーハWの他方の面Wbまでの距離が第二合算値Kbに一致した段階で、制御部40の判断部43は、第一研削工程における研削量に達したと判断し、第一研削工程を終了する。第一研削工程の終了処理では、チャックテーブル10と研削ホイール23の回転をそれぞれ停止し、研削送り機構25による研削機構20の下方への研削送りを停止する。そして、研削送り機構25によって研削機構20を上昇させて、ウェーハWの他方の面Wbから砥石24を離反させる。また、吸引源15の作動を停止させて、チャックテーブル10によるウェーハW及び保護部材50の吸引保持を解除する。
At the stage when the distance from the holding
[反転工程・剥離工程]
第一研削工程が終了したら、反転工程及び剥離工程(図8)を行う。反転工程及び剥離工程では、搬送機構17によってウェーハWを保持面131から離反させ、チャックテーブル10からウェーハWを搬出する(図8の(A))。チャックテーブル10から搬出されたウェーハWは、図示を省略する剥離装置に搬送される。剥離装置でウェーハWから保護部材50を剥離した後で、搬送機構17によってウェーハWがチャックテーブル10に戻される。第一研削工程後にチャックテーブル10からウェーハWを搬出し、剥離工程を経てウェーハWをチャックテーブル10に戻すまでの間に、ウェーハWの向きを上下で反転させて、ウェーハWの研削後の他方の面Wbを保持面131に載せる(図8の(B))。そして、吸引源15を作動させて保持面131に吸引力を作用させ、保持面131に他方の面Wbを吸引保持させる。これにより、ウェーハWは、未研削の一方の面Waが上面になった状態で保持される。このように、第一研削工程の後から第二研削工程の前までに、ウェーハWから保護部材50を剥離する剥離工程が行われる。
[Reversal process/Peeling process]
After the first grinding process is completed, an inversion process and a peeling process (FIG. 8) are performed. In the reversing process and the peeling process, the wafer W is separated from the holding
[第二研削工程]
次に、第二研削工程(図9)を行う。第二研削工程では、砥石24によってウェーハWの一方の面Waを研削する。より詳しくは、第二研削工程では、上面高さ測定器32でウェーハWの上面高さ(一方の面Waの高さ)を測定しつつ、厚み測定器30で測定される保持面131からウェーハWの上面(一方の面Wa)までの距離(ウェーハWの厚み)が仕上げ厚みTaになるまで、砥石24により一方の面Waの研削を行う。そして、厚み測定器30で測定されるウェーハWの厚みが仕上げ厚みTaに達した段階で、制御部40の判断部43は、第二研削工程での研削量に達したと判断し、第二研削工程を終了させる。
[Second grinding process]
Next, a second grinding step (FIG. 9) is performed. In the second grinding step, one surface Wa of the wafer W is ground by the
第二研削工程の終了処理では、チャックテーブル10と研削ホイール23の回転をそれぞれ停止し、研削送り機構25による研削機構20の下方への研削送りを停止する。そして、研削送り機構25によって研削機構20を上昇させて、ウェーハWの一方の面Waから砥石24を離反させる。また、吸引源15の作動を停止させて、チャックテーブル10によるウェーハWの吸引保持を解除する。
In the end processing of the second grinding process, the rotation of the chuck table 10 and the
[搬出工程]
第二研削加工が終了したら、一方の面Waと他方の面Wbの両面を研削した後のウェーハWを、搬送機構17によってチャックテーブル10から搬出する。両面を研削した後のウェーハWは保護部材50が除去されており、搬出工程は第一の形態の図5と同様になる。
[Export process]
When the second grinding process is completed, the wafer W, which has been ground on both surfaces Wa and Wb, is carried out from the chuck table 10 by the
以上のようにして、第二の形態のウェーハの製造方法が行われる。この製造方法によれば、第一研削終了高さ位置算出工程で、保護部材50の厚みを考慮した第一研削終了高さ位置を算出するので、一方の面Waの全面を覆う保護部材50を形成したウェーハWについても、第一研削工程での他方の面Wbの研削量と、第二研削工程での一方の面Waの研削量とを、同量にすることができる。
The second embodiment of the wafer manufacturing method is performed as described above. According to this manufacturing method, in the first grinding end height position calculating step, the first grinding end height position is calculated in consideration of the thickness of the
一例として、予め設定した仕上げ厚みTaを800μmとし、厚み測定工程で測定したウェーハW(保護部材50を含む)の研削前ウェーハ厚みTbを1.5mmとする。また、保護部材厚み測定工程で測定された保護部材厚みTfを500μmとする。つまり、保護部材50の厚みを除いた研削前の実ウェーハ厚みTeは1.0mmである。この場合、合算工程で算出される合算値Kaは、900μmとなる。
As an example, the preset finishing thickness Ta is 800 μm, and the pre-grinding wafer thickness Tb of the wafer W (including the protective member 50) measured in the thickness measurement step is 1.5 mm. Further, the protective member thickness Tf measured in the protective member thickness measuring step is 500 μm. In other words, the actual wafer thickness Te before grinding excluding the thickness of the
第一研削終了高さ位置算出工程では、保護部材厚みTf(500μm)と合算値Ka(900μm)とを合算して、第二合算値Kb(1.4mm)を算出する。第一研削工程で、保持面131からウェーハWの他方の面Wbまでの距離が、1.4mm(第二合算値Kb)になるまで研削を行うと、他方の面Wbに対する研削量が100μmになる。第二研削工程で、保持面131からウェーハWの一方の面Waまでの距離が、仕上げ厚みTaである800μmになるまで研削を行うと、一方の面Waに対する研削量が100μmになる。従って、ウェーハWの一方の面Waの研削量と他方の面Wbの研削量が同量になる。
In the first grinding end height position calculation step, the protection member thickness Tf (500 μm) and the total value Ka (900 μm) are added together to calculate the second total value Kb (1.4 mm). In the first grinding step, when grinding is performed until the distance from the holding
この製造方法では、各工程で参照する数値が、予め入力される加工関連データ(研削レシピ)に含まれる仕上げ厚みTaと、厚み測定器30で測定される研削前ウェーハ厚みTbと、非接触厚み測定器35で測定される実ウェーハ厚みTeに基づいており、他の特別な機器や複雑な制御を要さずに必要な数値情報を取得することが可能である。そのため、保護部材50で覆われているウェーハWについても、低コストで容易に、一方の面Waの研削量と他方の面Wbの研削量を同量にすることができる。
In this manufacturing method, the numerical values referenced in each step are the finished thickness Ta included in processing-related data (grinding recipe) input in advance, the wafer thickness before grinding Tb measured by the
そして、一方の面Waの研削量と他方の面Wbの研削量を同量にすることで、研削後のウェーハWの外周部分に反りが生じにくくでき、その後のウェーハWの搬送や保持、研削後の各種加工などを行いやすくなる。 By making the amount of grinding on one surface Wa and the amount of grinding on the other surface Wb the same, the outer circumferential portion of the wafer W after grinding is less likely to be warped, and the subsequent transportation, holding, and grinding of the wafer W This makes it easier to perform various types of processing later on.
なお、ウェーハWに保護部材を設けない第一の形態で、接触式の厚み測定器30に代えて、非接触厚み測定器35のような非接触式の厚み測定器でウェーハWの厚みを測定してもよい。例えば、ウェーハWの上面でレーザー光が反射された上面反射光をセンサで受光してウェーハWの上面の高さ位置を測定し、チャックテーブル10の保持面131でレーザー光が反射された保持面反射光をセンサで受光して保持面131の高さ位置を測定し、ウェーハWの上面高さと保持面131の高さとの差でウェーハWの厚みを測定することができる。
Note that in the first embodiment in which no protective member is provided on the wafer W, the thickness of the wafer W is measured with a non-contact thickness measuring device such as the non-contact
なお、本発明の実施の形態は上記の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。 Note that the embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments and modified examples, and may be variously changed, replaced, and modified without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Furthermore, if the technical idea of the present invention can be realized in a different manner due to advances in technology or other derived technologies, it may be implemented using that method. Accordingly, the claims cover all embodiments that may be included within the spirit of the invention.
以上説明したように、本発明は、ウェーハの両面を研削してウェーハを製造するウェーハの製造方法において、一方の面の研削量と他方の面の研削量とを同量にすることができる。両面の研削量を同量にすることで、ウェーハの加工精度を向上させ、反りなどを生じにくくできる。従って、高品質なウェーハを効率的に製造することができ、ウェーハを材料とする精密機器などの生産において非常に高い有用性がある。 As explained above, the present invention is a wafer manufacturing method in which a wafer is manufactured by grinding both sides of the wafer, and the amount of grinding on one side can be made the same amount as the amount of grinding on the other side. By grinding the same amount on both sides, the processing accuracy of the wafer can be improved and warping can be prevented. Therefore, high-quality wafers can be efficiently manufactured, and the method is extremely useful in the production of precision instruments using wafers.
1 :研削装置
10 :チャックテーブル
13 :ポーラス部材
15 :吸引源
16 :回転駆動機構
17 :搬送機構
18 :反転機構
20 :研削機構
21 :スピンドル
22 :マウント
23 :研削ホイール
24 :砥石
25 :研削送り機構
30 :厚み測定器
31 :保持面高さ測定器
32 :上面高さ測定器
35 :非接触厚み測定器
40 :制御部
41 :厚み算出部
42 :合算部
43 :判断部
44 :第二合算部
50 :保護部材
51 :樹脂層
52 :シート
131 :保持面
L :測定光
Ta :仕上げ厚み
Tb :研削前ウェーハ厚み
Tc :第一研削量
Td :第二研削量
Te :実ウェーハ厚み
Tf :保護部材厚み
W :ウェーハ
Wa :ウェーハの一方の面
Wb :ウェーハの他方の面
1: Grinding device 10: Chuck table 13: Porous member 15: Suction source 16: Rotation drive mechanism 17: Conveyance mechanism 18: Reversing mechanism 20: Grinding mechanism 21: Spindle 22: Mount 23: Grinding wheel 24: Grinding wheel 25: Grinding feed Mechanism 30: Thickness measuring device 31: Holding surface height measuring device 32: Top surface height measuring device 35: Non-contact thickness measuring device 40: Control section 41: Thickness calculation section 42: Addition section 43: Judgment section 44: Second summation Part 50: Protective member 51: Resin layer 52: Sheet 131: Holding surface L: Measuring light Ta: Finished thickness Tb: Wafer thickness before grinding Tc: First grinding amount Td: Second grinding amount Te: Actual wafer thickness Tf: Protection Member thickness W: Wafer Wa: One side of the wafer Wb: Other side of the wafer
Claims (3)
研削前のウェーハの厚みを厚み測定器で測定する厚み測定工程と、
該厚み測定工程で測定した研削前ウェーハ厚みから、予め設定した仕上げ厚みを差し引く算出工程と、
チャックテーブルの保持面にウェーハの一方の面を保持させる保持工程と、
該保持面に保持されたウェーハの他方の面を該算出工程で算出した該差の半分の量だけ研削する第一研削工程と、
ウェーハを該保持面から離反させ、反転の後、該保持面にウェーハの他方の面を保持させる反転工程と、
該保持面に保持されたウェーハの一方の面を該算出工程で算出した該差の半分の量だけ研削する第二研削工程と、からなるウェーハの製造方法。 A wafer manufacturing method that manufactures a wafer of a predetermined thickness by grinding both sides of the wafer, the method comprising:
a thickness measurement step of measuring the thickness of the wafer before grinding with a thickness measuring device;
a calculation step of subtracting a preset finishing thickness from the pre-grinding wafer thickness measured in the thickness measurement step;
a holding step of holding one side of the wafer on the holding surface of the chuck table;
a first grinding step of grinding the other surface of the wafer held on the holding surface by half the difference calculated in the calculation step;
a reversing step of separating the wafer from the holding surface and, after reversing, holding the other side of the wafer on the holding surface;
A second grinding step of grinding one side of the wafer held on the holding surface by half the difference calculated in the calculation step.
該第一研削工程は、上面高さ測定器でウェーハの上面高さを測定しつつ該保持面から該ウェーハの他方の面までの距離が、該合算工程で算出した該合算値に一致するまで研削する、請求項1記載のウェーハの製造方法。 Before the first grinding step, a summing step of calculating a total value of a half value of the wafer thickness measured in the thickness measuring step and a preset half value of the finished thickness,
In the first grinding step, the top surface height of the wafer is measured with a top surface height measuring device until the distance from the holding surface to the other surface of the wafer matches the total value calculated in the summing step. The method for manufacturing a wafer according to claim 1, wherein the wafer is ground.
該第一研削工程の前までに、該保護部材の厚みを測定する保護部材厚み測定工程と、該保護部材の厚みと該合算値の値とを合算する第一研削終了高さ位置算出工程と、該第一研削工程の後から該第二研削工程の前までに、該保護部材を剥離する剥離工程と、を含み、
該保持工程は、該保護部材を介してウェーハを保持し、
該第一研削工程は、該保持工程で保持したウェーハの上面高さを上面高さ測定器で測定しつつ該保持面から該ウェーハの他方の面までの距離が、該第一研削終了高さ位置算出工程で算出した値に一致するまで研削する、請求項2記載のウェーハの製造方法。 The wafer is provided with a protection member including a resin layer covering the entire surface of one side of the wafer,
Before the first grinding step, a protective member thickness measuring step of measuring the thickness of the protective member, and a first grinding end height position calculating step of adding up the thickness of the protective member and the total value. , a peeling step of peeling off the protective member after the first grinding step and before the second grinding step,
The holding step includes holding the wafer via the protection member,
In the first grinding step, the height of the top surface of the wafer held in the holding step is measured using a top surface height measuring device, and the distance from the holding surface to the other surface of the wafer is determined to be the height at which the first grinding is completed. 3. The wafer manufacturing method according to claim 2, wherein the wafer is ground until it matches the value calculated in the position calculation step.
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