JP2024060805A - Chuck table, grinding device, and holding surface forming method - Google Patents
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Abstract
【課題】反り上がったウェーハを研削して均一な厚みに形成する。
【解決手段】ウェーハ100の中央部を保持する中央吸引部17と外周部を保持する外周保持部18との間に設けた弾性チューブ20にエアを供給してその上端を外周が反り上がったウェーハ100の下面100bに接触させ、研削砥石57でウェーハ100の上面100aを研削してウェーハ100の反り上がる力を弱め、弾性チューブ20のエアを排出して中央保持面21及び外周保持面22でウェーハ100の下面100bを保持してウェーハ100の上面100aを研削し、弾性チューブ20にエアを供給し中央保持面21及び外周保持面22に吸引保持されたウェーハ100の下面100bに弾性チューブ20を接触させ研削砥石57でウェーハ100の上面100aを研削してウェーハ100を所定の厚みにする。
【選択図】図5
A warped wafer is ground to have a uniform thickness.
[Solution] Air is supplied to an elastic tube 20 provided between a central suction section 17 which holds the central portion of a wafer 100 and an outer peripheral holding section 18 which holds the outer peripheral portion, so that its upper end is brought into contact with the underside 100b of the wafer 100 whose outer periphery has been warped, the upper side 100a of the wafer 100 is ground with a grinding wheel 57 to weaken the force causing the wafer 100 to warp upward, the air is discharged from the elastic tube 20, the underside 100b of the wafer 100 is held by a central holding surface 21 and an outer peripheral holding surface 22 to grind the upper side 100a of the wafer 100, air is supplied to the elastic tube 20, so that the elastic tube 20 is brought into contact with the underside 100b of the wafer 100 held by suction to the central holding surface 21 and the outer peripheral holding surface 22, and the upper side 100a of the wafer 100 is ground with the grinding wheel 57 to make the wafer 100 have a predetermined thickness.
[Selected figure] Figure 5
Description
本発明は、ウェーハを吸引保持するチャックテーブル、チャックテーブルを備えた研削装置及びチャックテーブルの保持面を形成する方法に関する。 The present invention relates to a chuck table that holds a wafer by suction, a grinding device equipped with a chuck table, and a method for forming the holding surface of the chuck table.
例えば下記特許文献1、2には、外周が中央より反り上がる要素を備えたウェーハを保持するチャックテーブルとして、ウェーハの下面の中央部分を吸引する吸引面と、吸引面の外側にウェーハの外周部分の下面に接触させる環状の弾性部材と、を配置した構成のものが提案されている。 For example, the following Patent Documents 1 and 2 propose a chuck table for holding a wafer with an element in which the outer periphery is warped upward from the center, which has a suction surface that sucks in the central portion of the underside of the wafer, and a ring-shaped elastic member that is placed on the outside of the suction surface and comes into contact with the underside of the outer periphery of the wafer.
上記のチャックテーブルに保持されたウェーハを研削砥石で研削すると、研削荷重によってウェーハの下面の外周部分に接触している弾性部材が潰される。そのため、研削したウェーハは、弾性部材に接触していた部分の厚みが環状に厚くなるという問題がある。 When the wafer held on the chuck table is ground with a grinding wheel, the grinding load crushes the elastic member that is in contact with the outer periphery of the underside of the wafer. This causes a problem in that the ground wafer has a thickened annular shape at the part that was in contact with the elastic member.
したがって、反り上がったウェーハを研削する場合においては、ウェーハを均一な厚みに形成するという課題がある。 Therefore, when grinding a warped wafer, there is a challenge in forming the wafer to a uniform thickness.
第1の発明は、外周が中央部分より反り上がる要素をもったウェーハの上面を研削砥石で研削するために、ウェーハの下面を吸引保持するチャックテーブルであって、ウェーハの下面の中央部分を中央保持面で吸引保持する中央吸引部と、該中央保持面と面一の外周保持面でウェーハの下面の外周部分を吸引保持する外周吸引部と、該中央吸引部と該外周吸引部との間に形成された環状溝に嵌入する円環状の弾性チューブと、該中央吸引部と該環状溝と該外周吸引部とを収容する凹部を有し該凹部の上面が該外周保持面と面一な枠体と、を備え、該枠体は、該中央吸引部を吸引源に連通する中央吸引路と、該外周吸引部を吸引源に連通する外周吸引路と、該弾性チューブをエア源に連通するエア供給路とを備える。
第2の発明は、外周が中央部分よりも反り上がる要素をもったウェーハの下面を吸引保持する請求項1記載のチャックテーブルと、該チャックテーブルに吸引保持されたウェーハの上面を研削砥石で研削する研削機構と、ウェーハの厚みを測定する厚み測定器と、制御部とを備える研削装置であって、該弾性チューブの内部に供給するエアによって該弾性チューブの形状を変化させ該弾性チューブの上端の高さを該中央保持面の垂直方向に変化させる形状調整機構を備え、該制御部は、該形状調整機構によって該弾性チューブの内部にエアを供給し該中央保持面に吸引保持され外周が反り上がった状態のウェーハの該中央保持面が保持する部分より外側の下面に該弾性チューブの上端を接触させる第1制御部と、該研削砥石でウェーハの上面を研削して該ウェーハの外周部分が反り上がる力を弱める第2制御部と、該形状調整機構によって該弾性チューブの内部のエアを排出し該中央保持面で保持している該ウェーハの外周側の下面を該外周保持面で吸引保持する第3制御部と、該形状調整機構によって該弾性チューブの内部にエアを供給し該中央保持面及び該外周保持面に吸引保持されたウェーハの下面に該弾性チューブを接触させるとともに該研削砥石でウェーハの上面を研削してウェーハ全面を所定の厚みに研削する第4制御部と、を備える。
この研削装置には、ウェーハの外周部分に水を供給する外周ノズルを備え、該第2制御部は、該外周ノズルから該外周保持面に水を供給させるようにしてもよい。
第3の発明は、上記研削装置に装着させた該チャックテーブルの該保持面を形成する保持面形成方法であって、該研削機構に該チャックテーブルの上面を研削する保持面研削砥石を装着する砥石装着工程と、該チャックテーブルの上面の高さを測定する上面高さ測定器を用いて、該弾性チューブの上面が該中央保持面または該外周保持面と面一になるように該形状調整機構によって該弾性チューブの内部のエア圧力を調整する圧力調整工程と、該圧力調整工程で調整された圧力値を維持した状態で、該保持面研削砥石を用いて該中央保持面、該弾性チューブの上面、該外周保持面を研削する保持面研削工程と、を備える。
The first invention is a chuck table which suction-holds the underside of a wafer in order to grind the upper surface of a wafer having an element in which the outer periphery is warped upward from the central portion with a grinding wheel, the chuck table comprising a central suction section which suction-holds the central portion of the underside of the wafer with a central holding surface, a peripheral suction section which suction-holds the peripheral portion of the underside of the wafer with a peripheral holding surface which is flush with the central holding surface, an annular elastic tube which fits into an annular groove formed between the central suction section and the peripheral suction section, and a frame having a recess which accommodates the central suction section, the annular groove and the peripheral suction section, the upper surface of the recess being flush with the peripheral holding surface, the frame comprising a central suction path which connects the central suction section to a suction source, a peripheral suction path which connects the peripheral suction section to the suction source, and an air supply path which connects the elastic tube to an air source.
A second invention is a grinding device comprising the chuck table of claim 1 for suction-holding the underside of a wafer having an element that causes the outer periphery to be warped up more than the central portion, a grinding mechanism for grinding the upper surface of the wafer held by suction on the chuck table with a grinding wheel, a thickness gauge for measuring the thickness of the wafer, and a control unit, the device further comprising a shape adjustment mechanism for changing the shape of the elastic tube by supplying air into the inside of the elastic tube to change the height of the upper end of the elastic tube in the vertical direction of the central holding surface, and the control unit controls the shape adjustment mechanism to supply air into the inside of the elastic tube to adjust the central holding surface of the wafer having a warped outer periphery that is held by suction on the central holding surface. a first control unit that brings the upper end of the elastic tube into contact with the underside of the wafer outside the portion held by the central holding surface; a second control unit that grinds the upper surface of the wafer with the grinding wheel to weaken the force causing the outer peripheral portion of the wafer to warp upward; a third control unit that uses the shape adjustment mechanism to exhaust air from inside the elastic tube and suck and hold the underside of the outer peripheral side of the wafer held by the central holding surface with the outer peripheral holding surface; and a fourth control unit that supplies air to the inside of the elastic tube with the shape adjustment mechanism to bring the elastic tube into contact with the underside of the wafer held by suction on the central holding surface and the outer peripheral holding surface, and grinds the upper surface of the wafer with the grinding wheel to grind the entire surface of the wafer to a predetermined thickness.
The grinding device may include a peripheral nozzle that supplies water to the peripheral portion of the wafer, and the second control unit may cause the peripheral nozzle to supply water to the peripheral holding surface.
A third invention is a holding surface forming method for forming the holding surface of the chuck table mounted on the grinding device, comprising: a grindstone mounting step for mounting a holding surface grinding wheel for grinding the upper surface of the chuck table to the grinding mechanism; a pressure adjustment step for adjusting the air pressure inside the elastic tube by the shape adjustment mechanism using an upper surface height measuring device for measuring the height of the upper surface of the chuck table so that the upper surface of the elastic tube is flush with the central holding surface or the outer peripheral holding surface; and a holding surface grinding step for grinding the central holding surface, the upper surface of the elastic tube, and the outer peripheral holding surface using the holding surface grinding wheel while maintaining the pressure value adjusted in the pressure adjustment step.
本発明のチャックテーブルは、中央吸引部と外周吸引部との間の環状溝に弾性チューブを嵌入したため、外周側が反り上がったウェーハの下面に弾性チューブを接触させることにより、少なくとも中央吸引部においてはエアをリークさせずにウェーハを吸引保持することができる。また、弾性チューブの上端の高さ位置を調整することで、研削されるウェーハの厚み分布(縦断面形状)を調整することができる。
本発明の研削装置では、ウェーハの中央部を吸引保持する中央吸引部と外周部を吸引保持する外周吸引部との間の環状溝に弾性チューブを嵌入したため、弾性チューブの上端をウェーハの下面に接触させてウェーハの上面を研削することにより、ウェーハの反り上がりを弱めることができ、その後、弾性チューブの上端を下降させて中央保持面及び外周保持面においてウェーハの下面を吸引保持して上面を研削することにより、ウェーハの厚みを均一にすることができる。したがって、外周側が弾性部材で形成されたチャックテーブルにおいて研削して反りを弱めた後に弾性部材のないチャックテーブルに載せ替えて研削を行うといった煩雑な作業を行う必要がなくなり、研削時間を短縮することが可能になる。
The chuck table of the present invention has an elastic tube fitted in the annular groove between the central suction portion and the outer periphery suction portion, so that the elastic tube is brought into contact with the underside of the wafer with its outer periphery warped, thereby making it possible to suck and hold the wafer without air leaking at least in the central suction portion. Also, by adjusting the height position of the upper end of the elastic tube, the thickness distribution (vertical cross-sectional shape) of the wafer being ground can be adjusted.
In the grinding device of the present invention, an elastic tube is fitted into the annular groove between the central suction part that suction-holds the central part of the wafer and the peripheral suction part that suction-holds the peripheral part, so that the upper end of the elastic tube is brought into contact with the lower surface of the wafer to grind the upper surface of the wafer, thereby weakening the warpage of the wafer, and then the upper end of the elastic tube is lowered to suction-hold the lower surface of the wafer on the central holding surface and the peripheral holding surface to grind the upper surface, thereby making the wafer thickness uniform. Therefore, it is no longer necessary to carry out the complicated work of grinding the wafer on a chuck table whose outer periphery is made of an elastic member to weaken the warpage, and then transferring the wafer to a chuck table without an elastic member to perform grinding, thereby making it possible to shorten the grinding time.
図1に示す研削装置1は、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に保持されたウェーハ100を研削する研削機構50と、研削機構50をチャックテーブル10に対して接近又は離反させる方向に移動させる研削送り機構60と、チャックテーブル10を水平方向に移動させる水平移動機構70と、ウェーハ100の厚みを測定する厚み測定器80とを備えている。
The grinding device 1 shown in FIG. 1 includes a chuck table 10 that holds a
図2に示すように、チャックテーブル10は、凹部12を有する枠体11と、凹部12に収容された吸引部材16とを備えている。
As shown in FIG. 2, the chuck table 10 includes a
枠体11は、その上面13よりも一段低く形成された周縁部14を備え、周縁部14には、厚さ方向に貫通する貫通孔15が周方向に所定間隔あけて複数形成されている。
The
吸引部材16は、ウェーハ100の中央部分を吸引保持する中央吸引部17と、ウェーハ100の外周部分を吸引保持する外周吸引部18と、中央吸引部17と外周吸引部18との間に形成された環状溝19と、環状溝19に嵌入した円環状の弾性チューブ20とを備えている。中央吸引部17の上面は、ウェーハの下面の中央部分を吸引保持する中央保持面21を構成しており、外周吸引部18の上面は、ウェーハ100の下面100bの外周部分を吸引保持する外周保持面22を構成している。
The
チャックテーブル10は、図2に示す基台30に固定される。基台30は、チャックテーブル10と同径に形成されており、周縁部には、枠体11に形成された貫通孔15に対応するねじ穴31が複数形成されている。枠体11の貫通孔15から挿入した不図示のねじをねじ穴31に螺着することにより、チャックテーブル10が基台30に固定される。
The chuck table 10 is fixed to a
基台30には、チャックテーブル10の中央吸引部17に対応する位置に、環状の中央吸引溝32が形成されている。中央吸引溝32の底面には、中央吸引流路33が開口している。
中央吸引溝32の外周側であって、チャックテーブル10の弾性チューブ20が収容された環状溝19に対応する位置にはエア供給流路34が開口している。
エア供給流路34の外周側には、環状の外周吸引溝35が形成されている。外周吸引溝35は、チャックテーブル10の外周吸引部18に対応する位置に形成されている。外周吸引溝35の底面には、外周吸引流路36が開口している。
The
An
An annular outer
図3に示すように、中央保持面21及び外周保持面22は、チャックテーブル10の中心を頂点とする円錐面に形成されている。弾性チューブ20の内部にはエアが注入されるエア空間23が形成されており、エア空間23は、枠体11に形成されたエア供給路24に連通し、エア供給路24は、枠体11の下面のエア供給口25において開口している。
As shown in FIG. 3, the
枠体11には、チャックテーブル10の中央吸引部17に連通する中央吸引路26が形成されている。中央吸引路26は、枠体11の下面の中央吸引口27において開口している。
The
枠体11には、チャックテーブル10の外周吸引部18に連通する外周吸引路28が形成されている。外周吸引路28は、枠体11の下面の外周吸引口29において開口している。
The
図4に示すように、チャックテーブル10を基台30に固定すると、枠体11の中央吸引口27が基台30の中央吸引流路33に連通し、枠体11の外周吸引口29が基台30の外周吸引流路36に連通し、枠体11のエア供給口25が基台30のエア供給流路34に連通する。
As shown in FIG. 4, when the chuck table 10 is fixed to the
中央吸引流路33は、中央吸引管37及び開閉弁38を介して吸引源39に接続されている。中央吸引管37には、圧力計40が接続されている。
外周吸引流路36は、外周吸引管41及び開閉弁42を介して吸引源39に接続されている。外周吸引管41には、圧力計43が接続されている。
エア供給流路34は、エア供給管44、圧力調整弁45及び開閉弁46を介してエア源47に接続されている。エア源47から圧力調整弁45、開閉弁46を介して弾性チューブ20のエア空間23に対してエアを送ったり開閉弁46からエアを抜いたりすることにより、弾性チューブ20の形状を変化させて弾性チューブ20の上面の高さを中央保持面21に対して垂直な方向に変化させることができる。したがって、圧力調整弁45、開閉弁46及びエア源47は、形状調整機構48を構成する。
The
The outer circumferential
The air
図1に示すように、研削機構50は、Z軸方向に延在するスピンドル51と、スピンドル51を回転可能に支持するスピンドルハウジング52と、スピンドル51を回転駆動するモータ53と、スピンドル51の下端に連結されたマウント54と、マウント54に装着された研削ホイール55とを備えている。研削ホイール55は、マウント54に固定されて基台56と、基台56の下面に円環状に固着された複数の研削砥石57とで構成されている。モータ53がスピンドル51を回転させると、研削ホイール55も回転する構成となっている。
As shown in FIG. 1, the
研削送り機構60は、Z軸方向に延在するボールねじ61と、ボールねじ61と平行に配設された一対のガイドレール62と、ボールねじ61を正逆回転させるモータ63と、ボールねじ61に螺合するナットを備えるとともに後部側(+Y側)がガイドレール62に摺接する昇降板64と、昇降板64に連結されスピンドルハウジング52を支持するホルダ65とを備えている。モータ763がボールねじ61を正逆回転させると、昇降板64が昇降して研削機構50が昇降する。
The
図2に示したチャックテーブル10が固定された基台30は、図1に示す回転駆動機構49に連結され、回転可能となっている。また、図1に示すように、回転駆動機構49は、スライド板74に固定されている。
The
水平移動機構70は、Y軸方向に延在するボールねじ71と、ボールねじ71と平行に配設された一対のガイドレール72と、ボールねじ71を正逆回転させるモータ73と、ボールねじ71に螺合するナットを備えるとともに下側(-Z側)がガイドレール72に摺接するスライド板74とを備えている。モータ73がボールねじ71を正逆回転させると、スライド板74がY軸方向にスライドし、スライド板74とともにチャックテーブル10及び回転駆動機構49がY軸方向に移動する。
The
チャックテーブル10の周囲はカバー75によって覆われ、カバー75の+Y側及び-Y側には蛇腹76が連結されている。水平移動機構70によってスライド板74をY軸方向に移動させると、これにともない回転駆動機構49、基台30及びチャックテーブル10もY軸方向に移動する。
The periphery of the chuck table 10 is covered by a
チャックテーブル10のY軸方向の移動経路の側方には、ウェーハ100の厚みを測定する厚み測定器80が配設されている。厚み測定器80は、ウェーハ100の上面100aの高さを測定する上面高さ測定器81と、枠体11の上面13の高さの測定を通じて、上面13と面一に形成された中央保持面21及び外周保持面22の高さを測定する保持面高さ測定器82とを備え、上面高さ測定器81の測定値と保持面高さ測定器82の測定値との差を算出することによってウェーハ100の厚さを求める。
A
1 セルフ研削
ウェーハ100の上面100aを研削する場合は、その前に、チャックテーブル10の中央保持面21、外周保持面22及び弾性チューブ20のセルフ研削を行う。
このセルフ研削では、弾性チューブ20にエアを供給した状態で行い、セルフ研削後は、中央保持面21、外周保持面22および弾性チューブ20の上面が面一になる。
1. Self-Grinding When grinding the
This self-grinding is performed with air being supplied to the
(1)砥石装着工程
最初に、図1に示したように、マウント54に研削ホイール55を装着する。ここで、研削ホイール55を構成する研削砥石は、チャックテーブル10の中央保持面21及び外周保持面22を研削するための保持面研削砥石である。図示していないが、例えばマウント54には貫通孔が形成され、研削ホイール55の基台56にはねじ穴が形成されており、マウント54の上方から不図示のねじを挿入して基台56のねじ穴に螺着することにより、研削ホイール55がマウント54に固定される。
1, the grinding
(2)圧力調整工程
次に、水平移動機構70による駆動によってチャックテーブル10を厚み測定器80の側方に位置させ、上面高さ測定器81の先端を弾性チューブ20の上面に接触させるとともに、保持面高さ測定器82の先端を例えば外周保持面22に接触させる。そして、弾性チューブ20の上面の高さを測定しながら、制御部90が、図4に示した開閉弁46を開いてエア源47と弾性チューブ20のエア空間23とを連通させるとともに圧力調整弁45を制御し、弾性チューブ20の上面が外周保持面22と面一になるように、エア空間23の内部のエア圧力を調整する。そして、圧力調整弁45は、弾性チューブ20の上面と外周保持面22とが面一になると、その時の圧力を維持する。なお、上面高さ測定器81の先端を中央保持面21に接触させるとともに保持面高さ測定器82の先端を弾性チューブ20の上面に接触させ、弾性チューブ20の上面が中央保持面21の上面と面一となるように、エア空間23の内部のエア圧力を調整してもよい。
(2) Pressure Adjustment Step Next, the chuck table 10 is positioned to the side of the
(3)保持面研削工程
次に、弾性チューブ20の上面が中央保持面21又は外周保持面22と面一になったときのエア空間23の圧力を維持しつつ、図1に示した回転駆動機構49がチャックテーブル10を回転させるとともに、研削機構50のモータ53がスピンドル51を回転させ、さらに研削送り機構60のモータ63がボールねじ61を回転させて、研削ホイール55が回転した状態の研削機構50を下降させ、回転する研削砥石57をチャックテーブル10の中央保持面21、外周保持面22及び弾性チューブ20の上面に接触させて研削を行う。これにより、中央保持面21と外周保持面22と弾性チューブ20とが面一となる。
1 rotates the chuck table 10, the
2 ウェーハの研削
セルフ研削により面一となった中央保持面21、外周保持面22及び弾性チューブ20の上端の上に、図5に示すように、ウェーハ100の下面100b側を載置する。そして、制御部90が開閉弁38を開いて中央吸引部17と吸引源39とを連通させる。ウェーハ100の外周側が反り上がっているため、中央保持面21の外周部分とウェーハ100の下面100bとの間に隙間があり、中央保持面21おいて吸引力がリークする。
2. Grinding of the Wafer As shown in Fig. 5, the
そこで、第1制御部91による制御の下で、形状調整機構48を構成する開閉弁46を開いて弾性チューブ20のエア空間23にエアを供給することにより、弾性チューブ20の上端を上昇させてウェーハ100の下面100bに接触させる。弾性チューブ20の上端は、中央保持面21の外側においてウェーハ100の下面100bと接触するため、中央保持面21におけるエアのリークは解消する。したがって、弾性チューブ20の上端がウェーハ100の下面100bに接触する前と比較すると、ウェーハ100が安定的に保持される。
このように、ウェーハ100の外周側が反り上がっているため、中央保持面21のみでウェーハ100の下面の中央部分を吸引保持する。
なお、中央保持面21の負圧を監視して弾性チューブ20の上端がウェーハ100の下面100bに接触したことを認識してもよい。つまり、中央保持面21の負圧値がマイナス方向に上昇することで、弾性チューブ20がウェーハ100の下面100bに接触したことを認識している。
そして、その後、弾性チューブ20のエア空間23のエア圧力を下げていき、中央保持面21の吸引力によってウェーハ100を強制的に保持させてもよい。つまり、中央保持面21の負圧値がプラス方向に変化しはじめるまで弾性チューブ20のエア空間23のエア圧力を下げていき、中央保持面21の全面をウェーハ100の下面100bに接近させてもよい。
Therefore, under the control of the
In this manner, since the outer periphery of the
Alternatively, the negative pressure on the
Then, the air pressure in the
その状態から、図6に示すように、第2制御部92による制御の下で、回転駆動機構49を駆動してチャックテーブル10を回転させるとともに研削機構50を構成するモータ53を駆動して研削ホイール55を回転させ、さらに研削送り機構60を構成するモータ63を駆動して研削機構50を下降させていく。そうすると、研削砥石57がウェーハ100の上面100aの外周部に接触し、ウェーハ100を上方から押さえつけて反り上がり力を弱めながら、上面100aに研削が行われる。ウェーハ100の上面100aの外周部がより多く研削されるため、ウェーハ100は、外周側が薄く形成される。
From this state, as shown in FIG. 6, under the control of the
なお、外周吸引部18の外側に外周ノズル83を配設しておき、第2制御部92による制御の下で、外周保持面22とウェーハ100の下面100bとの間の隙間に向けて、水源84から供給される水を外周ノズル83から噴出するようにしてもよい。これにより、弾性チューブ20の上端とウェーハ100の下面との接触部分に水シールを形成し中央保持面21におけるエアのリークも防ぐことができ、ウェーハ100の保持状態がさらに安定する。また、当該隙間に研削屑が侵入するのを防ぐことができ、外周保持面22への研削屑の付着を防止することができる。
なお、外周吸引部18と吸引源39とを連通させ、外周ノズル83から水を供給し、外周吸引面から水を吸引しつつウェーハ100の上面100aを研削するようにしてもよい。
Alternatively, an
Alternatively, the outer
このように、中央保持面21におけるリークが防止された状態で研削を続行し、第3制御部93による制御の下で、形状調整機構48を構成する圧力調整弁45によって弾性チューブ20のエア空間23のエアを排出し、外周保持面22を吸引源に連通させ、図7に示すように、弾性チューブ20の上端の高さを中央保持面21の高さに合わせてウェーハ100の下面100bを中央保持面21及び外周保持面22において吸引保持する。これにより、ウェーハ100の下面100bが中央保持面21及び外周保持面22に倣って吸引保持される。
弾性チューブ20のエア空間23のエアを排出するときに、外周ノズル83から外周保持面22に水を供給していてもよい。
In this way, grinding is continued with leakage from the
When discharging the air from the
また、ウェーハ100の外周部の上方から下方に噴出するノズル85を設けておき、第3制御部93による制御の下で、図7に示すように、水源84からノズル85に供給される水を、ウェーハ100の外周部を外周保持面22に向けて噴出することによりウェーハ100の外周部を下方に押し付け、ウェーハ100の下面100bを外周保持面22に吸引保持させるようにしてもよい。
In addition, a
次いで、第4制御部94による制御の下で、形状調整機構48を構成する圧力調整弁45を調整して弾性チューブ20のエア空間23にエアを供給し、図8に示すように、中央保持面21及び外周保持面22に吸引保持されたウェーハ100の下面100bに弾性チューブ20の上端を接触させ、その環状の接触部分においてウェーハ100が環状に凹まないように、中央保持面21,外周保持面22及び弾性チューブ20の上端でウェーハ100の下面100bを支持し、研削砥石57によってウェーハ100の上面100aを研削する。そして、厚み測定器80によるウェーハ100の厚みの測定値が所定の厚みに達すると、研削送り機構60が研削機構50を上昇させて研削を終了する。
なお、厚み測定器80は、中央保持面21に保持されている部分のウェーハ100の厚みを測定しているが、外周保持面22に保持されている部分の厚みを測定するように、厚み測定器を増設してもよい。その増設した厚み測定器を用いて、例えば、第2制御部92による制御の下では、外周保持面22に保持されているウェーハ100の外周部分の厚みのみを測定して、その厚みの変化で反り上がる力が弱まったと判断し、第3制御部93による制御の下では、外周保持面22に保持されているウェーハ100の外周部分の上面高さが下がったことにより外周保持面22がウェーハ100の下面を吸引保持したと判断し、第4制御部94による制御の下では、中央保持面21に保持されている部分の厚みと、外周保持面22に保持されている部分の厚みとの2箇所の厚みを測定するようにしてもよい。つまり、2つの厚み測定器の値が一致し、さらに所定の厚みになるまで研削するようにしてもよい。
また、外周保持面22に保持されている部分の厚みが、予め設定した仕上げ厚みよりも小さいときは、第4制御部94による研削を実施しないで加工を終了するようにしてもよい。
なお、第3制御部93による制御の下で、外周保持面22がウェーハ100の下面100bを吸引保持しているか否かは、外周保持面22の負圧の値(吸引力)を監視し、その負圧の値によって判断するようにしてもよい。
また、第2制御部92による制御の下では、開閉弁42を開いて外周吸引部18と吸引源39とを連通させつつ、外周ノズル83から外周保持面22に水を供給してウェーハ100の外周部分を研削し、ウェーハ100の外周部分が研削され、その上面高さが下がりつつ、ウェーハ100の中央部分の厚みよりもウェーハ100の外周部分の厚みが小さくなったら、第3制御部93による制御の下で、外周保持面22がウェーハ100の下面100bを吸引保持したと判断してもよい。
Next, under the control of the
Although the
In addition, when the thickness of the portion held by the outer peripheral holding
In addition, under the control of the
Furthermore, under the control of the
第4制御部94による制御の下での研削では、ウェーハ100の下面100bが中央保持面21及び外周保持面22によって吸引保持され、中央保持面21と外周保持面22との間においては弾性チューブ20の上端がウェーハ100を持ち上げないようにウェーハ100の下面100bに接触しているため、ウェーハ100を均一な厚みに形成することができる。
なお、弾性チューブ20の代わりに、リング状の弾性部材と、リング状の弾性部材を昇降させる昇降機構を備え、中央保持面21及び外周保持面22によって吸引保持されたウェーハ100の下面に弾性部材の上端を接触させるようにしてもよい。
During grinding under the control of the
In addition, instead of the
以上のように、研削装置1においては、ウェーハ100の中央部を吸引保持する中央吸引部17と外周部を吸引保持する外周吸引部18との間の環状溝19に弾性チューブ20を嵌入したため、外周側が反り上がったウェーハ100の下面100bに弾性チューブ20を接触させ、研削砥石57によってウェーハ100の外周側を押圧して研削することにより、ウェーハ100の反り上がりを弱めることができる。そしてその後、弾性チューブ20の上端を下降させて中央保持面21及び外周保持面22においてウェーハ100の下面100bを吸引保持して上面100aを研削することにより、ウェーハ100の厚みを均一にすることができる。したがって、外周側が弾性部材で形成されたチャックテーブルにおいて研削して反りを弱めた後に弾性部材のないチャックテーブルに載せ替えて研削を行うといった煩雑な作業を行う必要がなくなり、研削時間を短縮することが可能になる。
As described above, in the grinding device 1, the
1:研削装置
10:チャックテーブル、11:枠体、12:凹部、13:上面、14:周縁部、
15:貫通孔、16:吸引部材、17:中央吸引部、18:外周吸引部、19:環状溝、
20:弾性チューブ、21:中央保持面、22:外周保持面、23:エア空間、
24:エア供給路、25:エア供給口、26:中央吸引路、27:中央吸引口、
28:外周吸引路、29:外周吸引口、30:基台、31:ねじ穴、32:中央吸引溝、
33:中央吸引流路、34:エア供給流路、35:外周吸引溝、36:外周吸引流路、
37:中央吸引管、38:開閉弁、39:吸引源、40:圧力計、41:外周吸引管、
42:開閉弁、42:開閉弁バルブ、43:圧力計、44:エア供給管、
45:圧力調整弁、46:開閉弁、47:エア源、48:形状調整機構、
49:回転駆動機構、50:研削機構、51:スピンドル、
52:スピンドルハウジング、53:モータ、54:マウント、55:研削ホイール、
56:基台、57:研削砥石、60:研削送り機構、61:ボールねじ、
62:ガイドレール、63:モータ、64:昇降板、65:ホルダ、
70:水平移動機構、71:ボールねじ、72:ガイドレール、73:モータ、
74:スライド板、75:カバー、76:蛇腹
80:厚み測定器、81:上面高さ測定器、82:保持面高さ測定器、
83:外周ノズル、83:ノズル、84:水源、85:ノズル
90:制御部、91:第1制御部、92:第2制御部、93:第3制御部、
94:第4制御部
100:ウェーハ、100a:上面、100b:下面
1: Grinding device, 10: Chuck table, 11: Frame, 12: Recess, 13: Upper surface, 14: Periphery,
15: through hole, 16: suction member, 17: central suction portion, 18: outer peripheral suction portion, 19: annular groove,
20: Elastic tube, 21: Central support surface, 22: Outer peripheral support surface, 23: Air space,
24: air supply passage, 25: air supply port, 26: central suction passage, 27: central suction port,
28: outer periphery suction passage, 29: outer periphery suction port, 30: base, 31: screw hole, 32: central suction groove,
33: central suction passage, 34: air supply passage, 35: outer circumferential suction groove, 36: outer circumferential suction passage,
37: central suction pipe, 38: on-off valve, 39: suction source, 40: pressure gauge, 41: outer circumferential suction pipe,
42: on-off valve, 42: on-off valve, 43: pressure gauge, 44: air supply pipe,
45: pressure regulating valve, 46: opening/closing valve, 47: air source, 48: shape adjusting mechanism,
49: Rotation drive mechanism, 50: Grinding mechanism, 51: Spindle,
52: spindle housing, 53: motor, 54: mount, 55: grinding wheel,
56: base, 57: grinding wheel, 60: grinding feed mechanism, 61: ball screw,
62: guide rail, 63: motor, 64: lift plate, 65: holder,
70: horizontal movement mechanism, 71: ball screw, 72: guide rail, 73: motor,
74: Slide plate, 75: Cover, 76: Bellows, 80: Thickness measuring device, 81: Top surface height measuring device, 82: Holding surface height measuring device,
83: outer peripheral nozzle, 83: nozzle, 84: water source, 85: nozzle 90: control unit, 91: first control unit, 92: second control unit, 93: third control unit,
94: Fourth control unit 100: Wafer, 100a: Upper surface, 100b: Lower surface
Claims (4)
ウェーハの下面の中央部分を中央保持面で吸引保持する中央吸引部と、該中央保持面と面一の外周保持面でウェーハの下面の外周部分を吸引保持する外周吸引部と、該中央吸引部と該外周吸引部との間に形成された環状溝に嵌入する円環状の弾性チューブと、該中央吸引部と該環状溝と該外周吸引部とを収容する凹部を有し該凹部の上面が該外周保持面と面一な枠体と、を備え、
該枠体は、該中央吸引部を吸引源に連通する中央吸引路と、該外周吸引部を吸引源に連通する外周吸引路と、該弾性チューブをエア源に連通するエア供給路とを備える、
チャックテーブル。 A chuck table that holds the bottom surface of a wafer by suction in order to grind the top surface of the wafer, the top surface of which has an element that causes the outer periphery to be warped upward from the center portion, with a grinding wheel,
the central suction section sucks and holds the central portion of the lower surface of the wafer with a central holding surface, a peripheral suction section sucks and holds the peripheral portion of the lower surface of the wafer with a peripheral holding surface that is flush with the central holding surface, an annular elastic tube that fits into an annular groove formed between the central suction section and the peripheral suction section, and a frame having a recess that houses the central suction section, the annular groove, and the peripheral suction section, the upper surface of the recess being flush with the peripheral holding surface,
the frame body includes a central suction passage that connects the central suction portion to a suction source, an outer peripheral suction passage that connects the outer peripheral suction portion to a suction source, and an air supply passage that connects the elastic tube to an air source.
Chuck table.
該弾性チューブの内部に供給するエアによって該弾性チューブの形状を変化させ該弾性チューブの上端の高さを該中央保持面の垂直方向に変化させる形状調整機構を備え、
該制御部は、
該形状調整機構によって該弾性チューブの内部にエアを供給し該中央保持面に吸引保持され外周が反り上がった状態のウェーハの該中央保持面が保持する部分より外側の下面に該弾性チューブの上端を接触させる第1制御部と、
該研削砥石でウェーハの上面を研削して該ウェーハの外周部分が反り上がる力を弱める第2制御部と、
該形状調整機構によって該弾性チューブの内部のエアを排出し該中央保持面で保持している該ウェーハの外周側の下面を該外周保持面で吸引保持する第3制御部と、
該形状調整機構によって該弾性チューブの内部にエアを供給し該中央保持面及び該外周保持面に吸引保持されたウェーハの下面に該弾性チューブを接触させるとともに該研削砥石でウェーハの上面を研削してウェーハ全面を所定の厚みに研削する第4制御部と、
を備える研削装置。 13. A grinding apparatus comprising: a chuck table according to claim 1 for suction-holding a bottom surface of a wafer having an element in which an outer periphery is warped upward more than a central portion; a grinding mechanism for grinding an upper surface of the wafer held by suction on the chuck table with a grinding wheel; a thickness gauge for measuring a thickness of the wafer; and a control unit,
a shape adjusting mechanism for changing the shape of the elastic tube by supplying air into the elastic tube to change the height of the upper end of the elastic tube in a vertical direction to the central holding surface;
The control unit
a first control unit that supplies air into the elastic tube by the shape adjustment mechanism to bring an upper end of the elastic tube into contact with a lower surface of the wafer that is held by the central holding surface and has a curved outer periphery, the lower surface being located outside a portion held by the central holding surface;
a second control unit that grinds the upper surface of the wafer with the grinding wheel to reduce a force that causes an outer peripheral portion of the wafer to warp upward;
a third control unit that uses the shape adjustment mechanism to exhaust air from inside the elastic tube and suck and hold, with the outer peripheral holding surface, the lower surface of the outer peripheral side of the wafer that is held with the central holding surface;
a fourth control unit that supplies air into the elastic tube by the shape adjustment mechanism to bring the elastic tube into contact with the lower surface of the wafer held by suction on the central holding surface and the outer circumferential holding surface, and grinds the upper surface of the wafer with the grinding wheel to grind the entire surface of the wafer to a predetermined thickness;
A grinding device comprising:
該第2制御部は、該外周ノズルから該外周保持面に水を供給させる
請求項2記載の研削装置。 a peripheral nozzle for supplying water to a peripheral portion of the wafer;
3. The grinding apparatus according to claim 2, wherein the second control section supplies water to the outer periphery holding surface from the outer periphery nozzle.
該研削機構に該チャックテーブルの上面を研削する保持面研削砥石を装着する砥石装着工程と、
該チャックテーブルの上面の高さを測定する上面高さ測定器を用いて、該弾性チューブの上面が該中央保持面または該外周保持面と面一になるように該形状調整機構によって該弾性チューブの内部のエア圧力を調整する圧力調整工程と、
該圧力調整工程で調整された圧力値を維持した状態で、該保持面研削砥石を用いて該中央保持面、該弾性チューブの上面、該外周保持面を研削する保持面研削工程と、
を備える保持面形成方法。 3. A method for forming the holding surface of the chuck table mounted on the grinding apparatus according to claim 2, comprising the steps of:
a grindstone mounting step of mounting a holding surface grinding stone to the grinding mechanism for grinding the upper surface of the chuck table;
a pressure adjusting step of adjusting the air pressure inside the elastic tube by the shape adjusting mechanism using an upper surface height measuring device that measures the height of the upper surface of the chuck table so that the upper surface of the elastic tube is flush with the central holding surface or the outer peripheral holding surface;
a holding surface grinding step of grinding the central holding surface, the upper surface of the elastic tube, and the outer peripheral holding surface using the holding surface grinding wheel while maintaining the pressure value adjusted in the pressure adjusting step;
A method for forming a support surface comprising:
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