JP2024053411A - Wafer grinding method and grinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1砥石及び第2砥石の2つの研削砥石を用いるウェーハの研削方法及び研削装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for grinding wafers using two grinding wheels, a first grinding wheel and a second grinding wheel.
ウェーハの面を研削する研削装置は、環状の研削砥石がウェーハの中心を通るように回転させて、研削砥石の下面でウェーハを研削している(例えば、特許文献1参照)。
特許文献2には、サファイアやSiCなどの硬質材からなるウェーハを研削する際に、回転するチャックテーブルの保持面に対して研削砥石の研削面を所定の傾斜角だけ傾斜させて研削することにより、研削負荷を軽減し、その後、研削砥石の研削面とチャックテーブルの保持面とが平行な状態で研削を行う技術が提案されている。
A grinding device that grinds the surface of a wafer rotates an annular grinding wheel so that the wheel passes through the center of the wafer, and grinds the wafer with the lower surface of the grinding wheel (see, for example, Patent Document 1).
さらに、特許文献3には、大口径のウェーハを大径の研削ホイールを用いることなく研削するために、チャックテーブルの保持面を、その回転中心を頂点とした第1傾斜面と、第1傾斜面から半径方向に広がる第1傾斜面よりも傾斜角度が大きな第2傾斜面とで形成し、第1研削手段の環状の第1研削砥石を第1傾斜面に平行に配置し、第2研削手段の環状の第2研削砥石を第2傾斜面に平行に配置している。
Furthermore, in
しかしながら、特許文献2に記載された研削では、研削の途中で研削砥石の研削面の角度を変更するため、研削時間がかかるという問題がある。
また、特許文献3に記載された研削装置においても、チャックテーブルの保持面が第1傾斜面と第2傾斜面とを備えているため、例えば、第2研削手段に装着された第2研削砥石でチャックテーブルの第2傾斜面に保持されたウェーハの環状部分を研削した後、第1研削手段に装着された第1研削砥石でチャックテーブルの第1傾斜面に保持されたウェーハの中央部分を研削する必要があり、研削時間が長くなって効率が悪いという問題がある。
However, the grinding method described in
Furthermore, in the grinding apparatus described in
したがって、ウェーハの研削方法及び研削装置には、ウェーハを短時間で効率良く研削するという課題がある。 Therefore, the wafer grinding method and grinding device have the challenge of grinding wafers efficiently in a short time.
本発明に係るウェーハの研削方法は、チャックテーブルの保持面に保持されたウェーハの中心を軸に該ウェーハを回転させつつ、環状の研削砥石によってウェーハを研削する研削装置を用いたウェーハの研削方法であって、該研削装置は、ウェーハの半径よりも大きな内径を有する第1砥石を装着した第1研削機構と、該第1研削機構を該保持面に垂直な方向に移動させる第1垂直移動機構と、第2砥石を装着した第2研削機構と、該第2研削機構を該保持面に垂直な方向に移動させる第2垂直移動機構と、を備え、該第1垂直移動機構と該第2垂直移動機構とを用いて該第1砥石よりも該第2砥石を先行して下降させ、該ウェーハを該第1砥石と該第2砥石とで研削していき、該第2砥石が研削した該ウェーハの環状の被研削部分の厚みが予め設定した仕上げ厚みより僅かに厚い設定厚みになるまで研削する第1研削工程と、該第1研削工程の後、該第2垂直移動機構で該第2砥石を上昇させて該ウェーハから離間させるとともに、該第1垂直移動機構で該第1砥石を下降させて該第1砥石のみで該ウェーハの全面の厚みが該仕上げ厚みになるまで研削する第2研削工程と、からなる。
また、本発明に係る研削装置は、ウェーハを研削する研削装置であって、保持面でウェーハを保持し該保持面の中心を軸に該ウェーハを回転させるチャックテーブルと、該保持面に保持されたウェーハの中心を通りウェーハの半径よりも大きな内径を有する環状の第1砥石の中心を軸に該第1砥石を回転させて該ウェーハを研削する第1研削機構と、該第1研削機構を該保持面に垂直方向に移動させる第1垂直移動機構と、該第1砥石で研削した部分のウェーハの厚みを測定する第1厚み測定器と、環状の第2砥石の中心を軸に該第2砥石を回転させて該保持面に保持されたウェーハの外周部分を環状に研削する第2研削機構と、該第2研削機構を該保持面に垂直方向に移動させる第2垂直移動機構と、該第2砥石で研削した部分のウェーハの厚みを測定する第1厚み測定器と、制御部とを備え、該制御部は、該第2厚み測定器で測定した厚みよりも該第1厚み測定器で測定した厚みが厚くなるよう該第1砥石での研削よりも該第2砥石での研削を先行させ、該第2厚み測定器で測定した厚みが予め設定した仕上げ厚みより僅かに厚い設定厚みになるまで研削する第1制御部と、該第1制御部による制御の下での研削の後、該第2垂直移動機構によって該第2砥石を上昇させて該ウェーハから第2砥石を離間させるとともに、該第1垂直移動機構で該第1砥石を下降させて該第1砥石のみで該ウェーハの全面の厚みが該仕上げ厚みになるまで研削する第2制御部と、を備える。
A method for grinding a wafer according to the present invention is a method for grinding a wafer using a grinding device that grinds a wafer with an annular grinding wheel while rotating a wafer held on a holding surface of a chuck table around an axis of the center of the wafer, the grinding device comprising: a first grinding mechanism equipped with a first grinding wheel having an inner diameter larger than the radius of the wafer; a first vertical movement mechanism that moves the first grinding mechanism in a direction perpendicular to the holding surface; a second grinding mechanism equipped with a second grinding wheel; and a second vertical movement mechanism that moves the second grinding mechanism in a direction perpendicular to the holding surface, a first grinding step in which the second grinding wheel is lowered prior to the first grinding wheel using a second vertical movement mechanism, and the wafer is ground with the first grinding wheel and the second grinding wheel until the thickness of the annular ground portion of the wafer ground by the second grinding wheel reaches a set thickness that is slightly thicker than a preset finish thickness; and a second grinding step in which, after the first grinding step, the second grinding wheel is raised by the second vertical movement mechanism to separate it from the wafer, and the first grinding wheel is lowered by the first vertical movement mechanism to grind the entire surface of the wafer using only the first grinding wheel until the thickness of the entire surface of the wafer reaches the finish thickness.
Further, a grinding apparatus according to the present invention is a grinding apparatus for grinding wafers, comprising: a chuck table for holding a wafer on a holding surface and rotating the wafer around an axis of the center of the holding surface; a first grinding mechanism for grinding the wafer by rotating an annular first grinding wheel around an axis of the first grinding wheel which passes through the center of the wafer held on the holding surface and has an inner diameter larger than the radius of the wafer; a first vertical movement mechanism for moving the first grinding mechanism in a direction perpendicular to the holding surface; a first thickness measuring device for measuring the thickness of the wafer at the portion ground by the first grinding wheel; a second grinding mechanism for rotating an annular second grinding wheel around an axis of the center of the second grinding wheel to annularly grind an outer periphery of the wafer held on the holding surface; The wafer grinding machine includes a linear movement mechanism, a first thickness gauge that measures the thickness of the wafer at the portion ground by the second grinding wheel, and a control unit, the control unit being configured to precede grinding with the second grinding wheel with respect to grinding with the first grinding wheel so that the thickness measured by the first thickness gauge is thicker than the thickness measured by the second thickness gauge, and to perform grinding until the thickness measured by the second thickness gauge reaches a set thickness that is slightly thicker than a preset finish thickness, and a second control unit that, after grinding under the control of the first control unit, raises the second grinding wheel by the second vertical movement mechanism to separate the second grinding wheel from the wafer, and lowers the first grinding wheel by the first vertical movement mechanism, and performs grinding using only the first grinding wheel until the thickness of the entire surface of the wafer reaches the finish thickness.
本発明の研削方法では、第1研削工程において、第1砥石よりも第2砥石を先行して下降させることにより、環状の被研削部分と、その内側の被研削部分とを、第1砥石と第2砥石とで分担して研削する。したがって、それぞれの砥石のウェーハに対する接触面積を小さくすることができ、これにより砥石にかかる負荷が軽減され、砥石の下降速度を速くすることができる。そして、第2研削工程では、第1砥石のみでウェーハの全面を仕上げ厚みに至るまで研削するため、従来と同様に厚み精度で研削することができる。したがって、厚み精度を確保しつつ、研削時間を短縮することができる。
また、本発明の研削装置によれば、上記研削方法を実施することが可能となる。
In the grinding method of the present invention, in the first grinding step, the second grinding wheel is lowered before the first grinding wheel, so that the annular grinding part and the grinding part inside it are shared between the first grinding wheel and the second grinding wheel. Therefore, the contact area of each grinding wheel with the wafer can be reduced, which reduces the load on the grinding wheel and allows the grinding wheel to descend faster. Then, in the second grinding step, the entire surface of the wafer is ground to the finishing thickness using only the first grinding wheel, so that the wafer can be ground with the same thickness accuracy as in the conventional method. Therefore, the grinding time can be shortened while maintaining the thickness accuracy.
Furthermore, the grinding apparatus of the present invention makes it possible to carry out the above-mentioned grinding method.
[研削装置]
図1に示す研削装置1は、円板状のウェーハ100を研削加工する装置であり、上面の円形の保持面11でウェーハ100を保持するチャックテーブル10と、チャックテーブル10の保持面11に吸引保持されたウェーハ100の上面100aを研削加工する第1研削機構20及び第2研削機構30と、第1研削機構20及び第2研削機構30を保持面11に対して垂直方向にそれぞれ上下動させる第1垂直移動機構40及び第2垂直移動機構50と、ウェーハ100の厚みを測定する厚み測定器60と、第1垂直移動機構40や第2垂直移動機構50などの駆動を制御する制御部70を備えている。
[Grinding device]
The
チャックテーブル10は、円板状に形成され、枠体12の中央部に多孔質のセラミックなどで構成された円板状のポーラス部材13(図3参照)が収容されて構成されている。ポーラス部材13の上面が円板状のウェーハ100を吸引保持する保持面11を構成しており、保持面11は、枠体12の上面120と面一に形成されている。なお、ポーラス部材13は、真空ポンプなどの不図示の吸引源に接続されている。また、チャックテーブル10は、モータなどの不図示の回転駆動機構によって中心軸を中心として回転駆動される。
The chuck table 10 is formed in a disk shape, and is configured by housing a disk-shaped porous member 13 (see FIG. 3) made of porous ceramic or the like in the center of a
ウェーハ100の下面100bは、不図示の保護テープによって保護されている。そして、保護テープが貼着された下面100b側がチャックテーブル10の保持面11に吸引保持され、上面100aが第1研削機構20と第2研削機構30によって研削加工される。
The
研削装置1は、Y軸方向(前後方向)に長い矩形ボックス状のベース2を備えており、このベース2の内部には、チャックテーブル10をY軸方向(前後方向)に沿って移動させるための不図示の水平移動機構が設けられている。
The
また、図1に示すように、ベース2の上面には、Y軸方向に長い矩形の開口部3が形成されており、この開口部3にはチャックテーブル10がY軸方向に移動可能に収容されている。開口部3のチャックテーブル10の周囲は、矩形プレート状のカバー4によって覆われており、開口部3のカバー4の前後(-Y方向と+Y方向)の部分は、カバー4と共に移動して伸縮する蛇腹状の伸縮カバー5によって覆われている。したがって、チャックテーブル10がY軸上のどの位置にあっても、開口部3は、伸縮カバー5によって常に塞がれており、ベース2内への異物の侵入が防がれている。
As shown in FIG. 1, a
第1研削機構20は、ホルダ21に固定されたスピンドルハウジング22と、スピンドルハウジング22に回転可能に支持されたスピンドル23と、スピンドル23をZ軸方向の軸中心回りに回転駆動する第1スピンドルモータ24と、スピンドル23の下端に接続されたマウント25と、マウント25の下面に着脱可能に装着された第1研削ホイール26とを備えている。ここで、図2に示すように、第1研削ホイール26は、基台261と、基台261の下面に取り付けられた円環状の第1砥石262とを備えている。なお、第1砥石262は、ウェーハ100を研削するための加工具であって、その下面は、ウェーハ100に接触する研削面を構成している。ここで、図3に示すように、第1砥石262の内径φdは、チャックテーブル10の保持面11に保持されたウェーハ100の半径rよりも大きく設定されている(φd>r)。
The
第2研削機構30は、図1に示すように、第1研削機構20の-X方向に並設されており、その基本構成は、第1研削機構20のそれと同じであって、ホルダ31に固定されたスピンドルハウジング32と、該スピンドルハウジング32に回転可能に支持されたスピンドル33と、該スピンドル33をZ軸方向の軸中心回りに回転駆動する第2スピンドルモータ34と、スピンドル33の下端に接続されたマウント35と、マウント35の下面に着脱可能に装着された第2研削ホイール36とを備えている。ここで、第2研削ホイール36は、基台361と、該基台361の下面に取り付けられた円環状の第2砥石362とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
第1及び第2垂直移動機構40,50は、図1に示すように、ベース2の上面の+Y方向端部上に垂直に立設された矩形ボックス状のコラム6の-Y方向端面(前面)に配置された水平移動機構80によってX軸方向(左右方向)に移動可能にそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 1, the first and second
水平移動機構80は、コラム6の前面にX軸方向(左右方向)に沿って配置された上下一対のガイドレール81と、これらのガイドレール81の間にX軸方向に沿って配置された回転可能なボールネジ軸82と、ボールネジ軸82を回転駆動する正逆転可能な電動モータ83と、ガイドレール81に沿ってX軸方向に移動可能な2つのスライダ84,85を備えている。
The
ここで、スライダ84,85は、これらの背面に取り付けられた不図示のナット部材がボールネジ軸82に螺合挿通することによってボールネジ軸82に沿って第1垂直移動機構40及び第1研削機構20と、第2垂直移動機構50及び第2研削機構30とが、それぞれX軸方向に沿って移動することができる。すなわち、電動モータ83によってボールネジ軸82が正逆転されると、このボールネジ軸82に螺合する不図示のナット部材が取り付けられたスライダ84,85がX軸方向に移動し、これにともない第1垂直移動機構40及び第1研削機構20と、第2垂直移動機構50及び第2研削機構30とが、それぞれX軸方向に沿って移動する。
Here, the
第1垂直移動機構40は、第1研削機構20をチャックテーブル10の保持面11に対して垂直な方向(Z軸方向)に沿って昇降動させるものであって、ホルダ21の背面に取り付けられた矩形プレート状の昇降板41を、ホルダ21及びホルダ21に保持されたスピンドルハウジング22、スピンドル23、第1スピンドルモータ24、第1研削ホイール26などと共に左右一対のガイドレール42に沿ってZ軸方向に昇降動させるものである。ここで、左右一対のガイドレール42は、コラム6の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。
The first
また、左右一対のガイドレール42の間には、回転可能なボールネジ軸43がZ軸方向に沿って配設されており、ボールネジ軸43の上端は、駆動源である正逆転可能な第1モータ44に連結されている。ここで、第1モータ44は、コラム6の上面に取り付けられた矩形プレート状のブラケット45を介して縦置き状態で取り付けられている。また、ボールネジ軸43の下端は、コラム6に回転可能に支持されており、ボールネジ軸43には、昇降板41の背面に後方(+Y方向)に向かって水平に突設された不図示のナット部材が螺合挿通している。
A rotatable
したがって、第1モータ44を駆動してボールネジ軸43を正逆転させると、ボールネジ軸43に螺合する不図示のナット部材が取り付けられた昇降板41が第1研削機構20と共にZ軸に沿って上下動する。
Therefore, when the first motor 44 is driven to rotate the
また、第2垂直移動機構50は、第2研削機構30をチャックテーブル10の保持面11に対して垂直な方向(Z軸方向)に沿って昇降動させるものであって、その基本構成は第1垂直移動機構40のそれと同じである。すなわち、この第2垂直移動機構50は、ホルダ31の背面に取り付けられた昇降板51を、ホルダ31及びホルダ31に保持されたスピンドルハウジング32、スピンドル33、第2スピンドルモータ34、第2研削ホイール36などと共に左右一対のガイドレール52に沿ってZ軸方向に昇降動させるものである。
The second
また、左右一対のガイドレール52の間には、回転可能なボールネジ軸53がZ軸方向に沿って垂直に立設されており、ボールネジ軸53の上端は、駆動源である正逆転可能な第2モータ54に連結されている。ここで、第2モータ54は、コラム6の上面に取り付けられた矩形プレート状のブラケット55を介して縦置き状態で取り付けられている。また、ボールネジ軸53の下端は、コラム6に回転可能に支持されており、ボールネジ軸53には、昇降板51の背面に後方(+Y方向)に向かって水平に突設された不図示のナット部材が螺合挿通している。
A rotatable
したがって、第2モータ54を駆動してボールネジ軸53を正逆転させると、ボールネジ軸53に螺合する不図示のナット部材が取り付けられた昇降板51が第2研削機構30と共にZ軸に沿って上下動する。
Therefore, when the second motor 54 is driven to rotate the
図1に示すように、ベース2の上面の開口部3の側部には、チャックテーブル10の保持面11に保持されているウェーハ100の厚みを測定するための厚み測定器60が配置されている。ここで、この厚み測定器60は、ウェーハ100の中央部の高さを測定する中央高さ測定器61と、ウェーハ100の中央部の外周側の外周部の高さを測定する外周高さ測定器62と、保持面11の高さを測定する保持面高さ測定器63と、ウェーハ100の中央部の厚みを測定する第1厚み測定器64と、ウェーハ100の外周部の厚みを測定する第2厚み測定器65とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
中央高さ測定器61、外周高さ測定器62及び保持面高さ測定器63は、接触式のハイトゲージであって、中央高さ測定器61は、ウェーハ100の第1砥石262で研削された領域の高さを測定し、外周高さ測定器62は、ウェーハ100の第2砥石362で研削された領域の高さを測定し、保持面高さ測定器63は、保持面11と面一に形成された枠体12の上面120に接触することにより保持面11の高さを測定する。
The central
第1厚み測定器64は、中央高さ測定器61の測定値と保持面高さ測定器63の測定値との差をとることによってウェーハ100の中央部の厚みを算出する。第2厚み測定器65は、外周高さ測定器62の測定値と保持面高さ測定器63の測定値との差をとることによってウェーハ100の外周部の厚みを算出する。
The
制御部70は、制御プログラムにしたがって演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などのメモリなどを備えている。この制御部70は、第1研削機構20の第1スピンドルモータ24及び第2研削機構30の第2スピンドルモータ34、第1垂直移動機構40の第1モータ44及び第2垂直移動機構50の第2モータ54等を制御する。
The
なお、制御部70は、後述の制御を行う第1制御部71と第2制御部72を備えているが、これについての詳細は後述する。
The
図1に示すように、本実施の形態に係る研削装置1は、研削加工前の複数のウェーハ100を収納するカセット101、研削加工後のウェーハ100を収納するカセット102、カセット101に対してウェーハ100を搬出入する搬出入機構103、カセット101から搬出されたウェーハ100を位置決めする位置合わせテーブル104、位置合わせテーブル104において位置決めされたウェーハ100をチャックテーブル10へと搬送する第1の搬送機構105、研削加工後のウェーハ100を洗浄する洗浄機構90、研削加工後のウェーハ100をチャックテーブル10から取り出して洗浄機構90へと搬送する第2の搬送機構106などを備えている。洗浄機構90は、研削加工後のウェーハ100を保持して回転するスピンナーテーブル91と、洗浄水や高圧エアを噴射する噴射ノズル92とを備えている。
As shown in FIG. 1, the grinding
[研削方法]
ウェーハ100を研削加工する際には、加工対象のウェーハ100がカセット101内に複数収容される。そして、カセット101内に収納されているウェーハ100が搬出入機構103によって取り出されて位置合わせテーブル104上に載置されると、ウェーハ100が位置合わせテーブル104によって位置合わせされ、この位置合わせされたウェーハ100が第1の搬送機構105によってチャックテーブル10の保持面11上に載置される。この状態から、チャックテーブル10のポーラス部材13に接続されている不図示の吸引源を駆動してポーラス部材13を真空引きすると、ポーラス部材13に負圧が発生し、ウェーハ100が負圧によって保持面11上に吸引保持される。
[Grinding method]
When the
上記状態から不図示の水平移動機構を駆動してチャックテーブル10を+Y方向に移動させ、チャックテーブル10に吸引保持されているウェーハ100を第1研削機構20の第1研削ホイール26及び第2研削機構30の第2研削ホイール36の下方に位置決めする。
From the above state, the horizontal movement mechanism (not shown) is driven to move the chuck table 10 in the +Y direction, and the
ここで、制御部70の第1制御部71と第2制御部72は、以下に説明する第1研削工程と第2研削工程をそれぞれ制御する。
Here, the
(1)第1研削工程
第1研削工程においては、制御部70の第1制御部71は、不図示の回転駆動機構を駆動して、ウェーハ100を保持したチャックテーブル10を図2及び図3に示すように反時計回りにそれぞれ所定の速度で回転させる。また、同時に、制御部70が第1垂直移動機構40の第1モータ44及び第2垂直移動機構50の第2モータ54を駆動して第1研削ホイール26及び第2研削ホイール36を図2及び図3に示すように反時計回りに所定の速度で回転させておく。
(1) First Grinding Step In the first grinding step, the
ここで、図示していないが、チャックテーブル10の保持面11は円錐面であり、第1砥石262及び第2砥石362の下面(研削面)は、その円錐面と平行となっている。そして、第1砥石262は、図5に示す第1被研削部分301、すなわちウェーハ100の中心Oを通る半径部分において接触し、第2砥石362は、図5に示す第2被研削部分302、すなわちウェーハ100の外周部分において接触する。したがって、第1砥石262は、回転するウェーハ100の全面を研削することができる。一方、第2砥石362は、回転するウェーハ100の第2被研削部分302のみを研削することができる。
Here, although not shown, the holding
ウェーハ100を保持したチャックテーブル10、第1砥石262及び第2砥石362が回転している状態で、第1制御部71は、第1垂直移動機構40の第1モータ44及び第2垂直移動機構50の第2モータ54をそれぞれ駆動して、図4(a)に示すように、第1砥石262と第2砥石362とを-Z方向に下降させていく。
While the chuck table 10 holding the
ここで、この第1研削工程においては、第1制御部71は、第1砥石262よりも第2砥石362を先行して下降させて、すなわち第2砥石362が第1砥石262よりも低い位置に位置するように研削送りを行う。そうすると、図4(b)に示すように、第2砥石362によって研削される円環状領域S2の方が、その内周側の第2砥石362が接触しない円形領域S1よりも薄く形成された状態を維持しながら研削が進行する。
In this first grinding process, the
そして、第2厚み測定器65によって測定された円環状領域S2の厚みが予め設定した仕上げ厚み(図4(d)に示すt0)よりも僅かに厚い設定厚みになるまで、第1砥石262及び第2砥石362によるウェーハ100の研削を継続する。
Then, grinding of the
以上のように、この第1研削工程においては、第1砥石262よりも第2砥石362を先行して下降させてウェーハ100の円環状領域S2を第2砥石362によって先行して研削するため、第2砥石362よりも上方に位置した状態で下降する第1砥石262は、ウェーハ100の全面を研削せずに、円形領域S1のみを研削することになる。このように第1砥石262と第2砥石362とが、円形領域S1と円環状領域S2とを分担して研削するため、第1砥石262と第2砥石362とにかかる負荷が分散される。したがって、第1垂直移動機構40及び第2垂直移動機構50は、第1砥石262及び第2砥石362の下降速度を速めることができる。
As described above, in this first grinding process, the
(2)第2研削工程
第2研削工程においては、図4(c)に示すように、第2砥石362によるウェーハ100の円環状領域S2の厚みの第2厚み測定器65による測定値が仕上げ厚みt0よりも所定厚みだけ厚く形成された厚みt1に達した時点で、第2制御部72が、第2垂直移動機構50によって第2砥石362を上昇させてウェーハ100から離間させる。一方、第1垂直移動機構40によって第1砥石262の下降を継続させ、第1砥石262のみによる研削を行う。ここで、本工程の開始時は、円環状領域S2よりも円形領域S1の方が厚く形成されているため、第1砥石262は、円形領域S1のみに接触して研削を行う。そして、円形領域S1の研削が進行すると、やがて円形領域S1と円環状領域S2とが面一になって厚みが等しくなる。そうすると、第1砥石262は、円形領域S1及び円環状領域S2の双方(全面)を研削し、図4(d)に示すように、ウェーハ100全体の厚みが図4(d)に示す仕上げ厚みt0になるまで研削する。そして、第1厚み測定器64によって測定されたウェーハWの厚みが仕上げ厚みt0になると、第2制御部72が第1垂直移動機構40の第1モータ44を制御して第1砥石262を上昇させて研削を終了する。
(2) Second Grinding Process In the second grinding process, as shown in FIG. 4(c), when the measurement value of the thickness of the annular region S2 of the
以上のように、第2研削工程においては、第1研削工程における第2砥石362によって研削されたウェーハ100の円環状領域S2厚みが仕上げ厚みt0より僅かに厚い厚みになった後に、第1砥石262のみでウェーハ100の全体を仕上げ厚みt0になるまで研削するため、第1砥石262による研削量を少なくすることができる。このため、この第1砥石262によるウェーハ100の研削時間が短縮されるとともに、第1砥石262にかかる負荷が軽減される。さらに、この第2研削工程においては、1つの第1砥石262でウェーハ100の全面を研削するため、第1砥石262の送り速度を従来と同じ速度に変更して研削することができるため、従来と同じ厚み精度を得ることができるとともに、研削時間を短縮することができる。
As described above, in the second grinding process, after the thickness of the annular region S2 of the
このように、上記研削方法によれば、ウェーハ100の研削後の厚み精度を確保しつつ、短時間で効率良く研削することができる。
In this way, the above grinding method allows for efficient grinding in a short time while ensuring the thickness accuracy of the
以上の第1研削工程及び第2研削工程を経てウェーハ100に対する研削が終了すると、図示の水平移動機構が駆動されてウェーハ100を保持したチャックテーブル10が-Y方向に移動し、第2の搬送機構106によってウェーハ100がチャックテーブル10から取り出されて洗浄機構90のスピンナーテーブル91上に載置され吸引保持される。
When grinding of the
そして、洗浄機構90においては、スピンナーテーブル91に保持されたウェーハ100が所定の速度で回転し、回転するウェーハ100に向かって洗浄水や高圧エアが噴射ノズル92から噴射されて上面100aが洗浄される。このようにして洗浄が終了したウェーハ100は、搬出入機構103によってスピンナーテーブル91から取り外されてカセット102へと収納される。
In the
図5に示した例は、第1砥石262の回転中心と第2砥石362の回転中心とがX軸方向の延長線上に位置する場合であるが、第1砥石262と第2砥石362との位置関係は、図5の例には限定されない。例えば図6に示すように、第1砥石262によって研削される第1被研削部分303の弦の延長線L1と第2砥石362によって研削される第2被研削部分304の弦の延長線L2とが互いに直交するように、第1砥石262と第2砥石362とを配置してもよい。このように第1被研削部分303の弦の延長線L1と第2被研削部分304の弦の延長線L2とが直交すると、第1砥石262の振動の第2砥石362への伝播を抑えることができ、第2砥石362の振動を小さく抑えることができる。
5 shows an example in which the center of rotation of the
また、図7に示すように、第1砥石262によって研削される第1被研削部分305の弦の延長線L3と第2砥石362によって研削される第2被研削部分306弦の延長線L4とが互いに平行となるように、第1砥石262と第2砥石362とを配置してもよい。このように第1被研削部分305の弦の延長線L3と第2被研削部分306の弦の延長線L4とが平行になると、第1砥石262の振動と第2砥石362の振動とが互いに相殺し合うため、第1砥石262及び第2砥石362の振動が共に小さく抑えられる。
Also, as shown in FIG. 7, the
なお、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the claims and the technical ideas described in the specification and drawings.
1:研削装置、2:ベース、3:ベースの開口部、4:カバー、5:伸縮カバー、
6:コラム、10チャックテーブル、11:チャックテーブルの保持面、
12:枠体、120:上面、13:ポーラス部材、
20:第1研削機構、21:ホルダ、22:スピンドルハウジング、
23:スピンドル、24:第1スピンドルモータ、25:マウント、
26:第1研削ホイール、261:基台、262:第1砥石、30:第2研削機構、
31:ホルダ、32:スピンドルハウジング、33:スピンドル、
34:第2スピンドルモータ、35:マウント、36:第2研削ホイール、
361:基台、362:第2砥石、40:第1垂直移動機構、41:昇降板、
42:ガイドレール、43:ボールネジ軸、44:第1モータ、45:ブラケット、
50:第2垂直移動機構、51:昇降板、52:ガイドレール、53:ボールネジ軸、
54:第2モータ、55:ブラケット、
60:厚み測定器、61:中央高さ測定器、62:外周高さ測定器、
63:保持面高さ測定器、64:第1厚み測定器、65:第2厚み測定器
70:制御部、71:第1制御部、
72:第2制御部、80:水平移動機構、81:ガイドレール、82:ボールネジ軸、
83:電動モータ、84,85:スライダ、90:洗浄機構、
91:スピンナーテーブル、92:噴射ノズル、
100:ウェーハ、100a:上面、100b:下面
101,102:カセット、103:搬出入機構、104:位置合わせテーブル、
105:第1の搬送機構、106:第2の搬送機構、φd:第1砥石の内径、
301:第1被研削部分、302:第2被研削部分、303:第1被研削部分、
304:第2被研削部分、305:第1被研削部分、306:第2被研削部分
L1:第1被研削部分の弦の延長線、L2:第2被研削部分の弦の延長線、
L3:第1被研削部分の弦の延長線、L4:第2被研削部分の弦の延長線、
L5:第1被研削部分の弦の延長線、L6:第2被研削部分の弦の延長線、
t0:ウェーハの仕上げ厚み、t1:ウェーハの設定厚み
1: grinding device, 2: base, 3: opening of base, 4: cover, 5: expandable cover,
6: column, 10: chuck table, 11: holding surface of the chuck table,
12: frame, 120: upper surface, 13: porous member,
20: first grinding mechanism, 21: holder, 22: spindle housing,
23: spindle, 24: first spindle motor, 25: mount,
26: first grinding wheel, 261: base, 262: first grinding stone, 30: second grinding mechanism,
31: holder, 32: spindle housing, 33: spindle,
34: second spindle motor, 35: mount, 36: second grinding wheel,
361: base, 362: second grindstone, 40: first vertical movement mechanism, 41: lift plate,
42: guide rail, 43: ball screw shaft, 44: first motor, 45: bracket,
50: second vertical movement mechanism, 51: lift plate, 52: guide rail, 53: ball screw shaft,
54: second motor, 55: bracket,
60: thickness measuring instrument, 61: center height measuring instrument, 62: outer periphery height measuring instrument,
63: holding surface height measuring device, 64: first thickness measuring device, 65: second thickness measuring device, 70: control unit, 71: first control unit,
72: second control unit, 80: horizontal movement mechanism, 81: guide rail, 82: ball screw shaft,
83: electric motor, 84, 85: slider, 90: cleaning mechanism,
91: spinner table, 92: injection nozzle,
100: wafer, 100a: upper surface, 100b: lower surface, 101, 102: cassette, 103: loading/unloading mechanism, 104: alignment table,
105: first conveying mechanism, 106: second conveying mechanism, φd: inner diameter of first grinding wheel,
301: first grinding part, 302: second grinding part, 303: first grinding part,
304: second grinding part, 305: first grinding part, 306: second grinding part, L1: extension line of the chord of the first grinding part, L2: extension line of the chord of the second grinding part,
L3: extension line of the chord of the first grinding portion, L4: extension line of the chord of the second grinding portion,
L5: extension line of the chord of the first grinding portion, L6: extension line of the chord of the second grinding portion,
t0: Finished thickness of the wafer, t1: Set thickness of the wafer
Claims (2)
該研削装置は、ウェーハの半径よりも大きな内径を有する第1砥石を装着した第1研削機構と、該第1研削機構を該保持面に垂直な方向に移動させる第1垂直移動機構と、第2砥石を装着した第2研削機構と、該第2研削機構を該保持面に垂直な方向に移動させる第2垂直移動機構と、を備え、
該第1垂直移動機構と該第2垂直移動機構とを用いて該第1砥石よりも該第2砥石を先行して下降させ、該ウェーハを該第1砥石と該第2砥石とで研削していき、該第2砥石が研削した該ウェーハの環状の被研削部分の厚みが予め設定した仕上げ厚みより僅かに厚い設定厚みになるまで研削する第1研削工程と、
該第1研削工程の後、該第2垂直移動機構で該第2砥石を上昇させて該ウェーハから離間させるとともに、該第1垂直移動機構で該第1砥石を下降させて該第1砥石のみで該ウェーハの全面の厚みが該仕上げ厚みになるまで研削する第2研削工程と、
からなる、ウェーハの研削方法。 A method for grinding a wafer using a grinding device that grinds a wafer with an annular grinding wheel while rotating a wafer held on a holding surface of a chuck table about an axis of the center of the wafer, the method comprising the steps of:
The grinding device includes a first grinding mechanism equipped with a first grinding stone having an inner diameter larger than a radius of the wafer, a first vertical movement mechanism for moving the first grinding mechanism in a direction perpendicular to the holding surface, a second grinding mechanism equipped with a second grinding stone, and a second vertical movement mechanism for moving the second grinding mechanism in a direction perpendicular to the holding surface,
a first grinding step in which the second grinding wheel is lowered prior to the first grinding wheel by using the first vertical movement mechanism and the second vertical movement mechanism, and the wafer is ground with the first grinding wheel and the second grinding wheel until a thickness of an annular ground portion of the wafer ground by the second grinding wheel reaches a set thickness that is slightly thicker than a preset finish thickness;
a second grinding step in which, after the first grinding step, the second grinding wheel is raised by the second vertical movement mechanism to separate it from the wafer, and the first grinding wheel is lowered by the first vertical movement mechanism to grind the entire surface of the wafer only with the first grinding wheel until the thickness of the entire surface of the wafer reaches the finish thickness;
A method for grinding a wafer comprising the steps of:
保持面でウェーハを保持し該保持面の中心を軸に該ウェーハを回転させるチャックテーブルと、該保持面に保持されたウェーハの中心を通りウェーハの半径よりも大きな内径を有する環状の第1砥石の中心を軸に該第1砥石を回転させて該ウェーハを研削する第1研削機構と、該第1研削機構を該保持面に垂直方向に移動させる第1垂直移動機構と、該第1砥石で研削した部分のウェーハの厚みを測定する第1厚み測定器と、環状の第2砥石の中心を軸に該第2砥石を回転させて該保持面に保持されたウェーハの外周部分を環状に研削する第2研削機構と、該第2研削機構を該保持面に垂直方向に移動させる第2垂直移動機構と、該第2砥石で研削した部分のウェーハの厚みを測定する第1厚み測定器と、制御部とを備え、
該制御部は、該第2厚み測定器で測定した厚みよりも該第1厚み測定器で測定した厚みが厚くなるよう該第1砥石での研削よりも該第2砥石での研削を先行させ、該第2厚み測定器で測定した厚みが予め設定した仕上げ厚みより僅かに厚い設定厚みになるまで研削する第1制御部と、
該第1制御部による制御の下での研削の後、該第2垂直移動機構によって該第2砥石を上昇させて該ウェーハから第2砥石を離間させるとともに、該第1垂直移動機構で該第1砥石を下降させて該第1砥石のみで該ウェーハの全面の厚みが該仕上げ厚みになるまで研削する第2制御部と、
を備える研削装置。 A grinding apparatus for grinding a wafer, comprising:
the wafer grinding device includes a chuck table for holding a wafer on a holding surface and rotating the wafer around an axis about the center of the holding surface; a first grinding mechanism for grinding the wafer by rotating a first grinding stone around an axis about the center of the first grinding stone, the first grinding stone having an inner diameter larger than the radius of the wafer and passing through the center of the wafer held on the holding surface; a first vertical movement mechanism for moving the first grinding mechanism in a direction perpendicular to the holding surface; a first thickness gauge for measuring the thickness of the wafer ground with the first grinding stone; a second grinding mechanism for rotating a second grinding stone around an axis about the center of a second grinding stone to annularly grind an outer periphery of the wafer held on the holding surface; a second vertical movement mechanism for moving the second grinding mechanism in a direction perpendicular to the holding surface; a first thickness gauge for measuring the thickness of the wafer ground with the second grinding stone; and a control unit;
the control unit causes grinding with the second grindstone to precede grinding with the first grindstone so that the thickness measured by the first thickness measuring device is greater than the thickness measured by the second thickness measuring device, and grinds until the thickness measured by the second thickness measuring device reaches a set thickness that is slightly greater than a preset finish thickness;
a second control unit that, after grinding under the control of the first control unit, raises the second grindstone by the second vertical movement mechanism to separate the second grindstone from the wafer, and lowers the first grindstone by the first vertical movement mechanism to grind the entire surface of the wafer using only the first grindstone until the thickness of the entire surface of the wafer reaches the finish thickness;
A grinding device comprising:
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