JP2647193B2 - 半導体ウェーハの研削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、研削砥石の砥面に冷却液を導入して被削材
たる半導体ウェーハを冷却しながら研削する半導体ウェ
ーハの研削装置に関する。

〔従来の技術〕

従来この種の研削装置にあっては、被削材たる半導体
ウェーハを冷却する場合、流入口から冷却水を流し続
け、吸熱後は機器の底部に設けたドレンパンで受けるよ
うにしていて、吸熱後の冷却水を積極的に集水しようと
する構造のものは従来存在しなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

半導体ウェーハの研削加工、特に、GaAs半導体ウェー
ハの回路パターン形成後のダイシング前のいわゆるバッ
クグラインドにおいては、回路パターンも完成されてお
り、ここでウェーハを損傷することは歩留まりの点で大
きな問題となる。

ところで、半導体ウェーハの研削加工に際し、半導体
ウェーハに発生する組織的変形、研削焼け、研削割れ又
は残留応力の遺留等の原因が、その研削により発生する
研削熱によってもたらされることが知られており、ま
た、研削異常が発生した場合、急激に研削熱が上昇する
ことも経験的に良く知られている。このことから上記の
ような不具合を無くすため、あるいは研削異常を発見す
るためにも、研削温度を計測することが必要となってき
た。

研削温度の計測では、半導体ウェーハに直接温度計を
接触させる方法は困難を伴うため、簡単かつ確実な方法
として、冷却液の入口温度と出口温度の温度差を測定
し、流量との関係から研削温度求めることが考えられ
る。しかし、従来の研削装置にあっては、吸熱後の冷却
液を積極的に集水する構造にはなっておらず、研削度の
計測に不都合なものであった。すなわち、機器底部のド
レンパンを介して流出口に冷却液を集水したときには、
冷却液は停留等によりすでにかなりの放熱がなされてい
たり、他の内部機器の熱的影響を受けていたりしてい
て、上記出口温度の測定が不正確になることが想定され
る。

本発明は、吸熱後の冷却液を積極的に集水するように
して、正確な研削温度を求め得る半導体ウェーハの研削
装置を提供することをその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成すべく、研削に際し、研削砥
石の砥面に冷却液を導入して、回転テーブル上に吸着載
置した被削材たる半導体ウェーハを冷却する半導体ウェ
ーハの研削装置において、回転テーブルと当該回転テー
ブルを囲繞するサイドテーブルとの間に掛け渡した防滴
カバーと、当該サイドテーブルの上面に流入口から導入
した冷却液を外方へ導く傾斜面と、当該サイドテーブル
の外壁に冷却液を流出口に導く集水樋と、当該流入口の
上流側と当該流出口の下流側とにそれぞれ設けた温度検
出手段とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

流入口から研削砥石の砥面に導かれた冷却液は、被削
材たる半導体ウェーハを冷却し、回転テーブルから防滴
カバーを介してサイドテーブルに導かれ、更にサイドテ
ーブルの斜視面から外壁を伝わって集水樋に導かれて流
出口に至る。

ここで、回転テーブルとサイドテーブルとの間に防滴
カバーを掛け渡すことにより、冷却液は回転テーブルか
ら防滴カバーを経てサイドテーブルに流れ、回転テーブ
ルとサイドテーブルとの間隙から下方へ漏出することが
ない。また、サイドテーブルの上面に斜視面を備えるこ
とにより、冷却液はサイドテーブルの上に停溜すること
外側に向かって流れ、更に、サイドテーブルの外壁に集
水樋を備えることにより、サイドテーブルの側面を伝わ
って流下する吸熱後の冷却液をすべて一箇所に集めるこ
とができる。そして、流入口の上流側と流出口の下流側
とにそれぞれ温度検出手段とを設ければ、冷却液の入口
温度と出口温度を正確に測定することができる。

〔実施例〕

本発明を、回路パターン形成後ダイシング工程前に半
導体ウェーハを所定の厚さに研削する研削装置に実施し
た場合について説明する。

第１図に示すように、半導体ウェーハＷの研削装置１
は、半導体ウェーハＷを吸着載置する回転テーブル２
と、その上方に半導体ウェーハＷを研削する研削砥石３
とを備えており、回転テーブル２は駆動装置（図示せ
ず）により半導体ウェーハＷを載置した状態で回転し、
また、研削砥石３は駆動装置（図示せず）により回転し
ながら昇降動する。この構成により、半導体ウェーハＷ
は研削の際に自らゆっくり回転し、回転しながら徐々に
下降してくる研削砥石３により、所定の厚さまでその表
面である（00）面を均一に研削される。

一方、研削に伴う半導体ウェーハＷの熱的影響を排除
すべく研削により発生する研削熱は、半導体ウェーハＷ
と研削砥石３とで構成される研削面Ｓに導入した高純水
等の冷却液により除去される。

冷却液は流入口４から研削面Ｓに導入され、研削面Ｓ
で研削熱を吸収した後、回転テーブル２からこの回転テ
ーブル２を囲繞するサイドテーブル５に流れ、サイドテ
ーブル５の外壁5aに取付けた集水樋６から流出口７を経
て排水される。

これを詳述するに、回転テーブル２とサイドテーブル
５との間には、ゴムラバーで環状に構成した鍔付きの防
滴カバー８が掛け渡されており、この防滴カバー８は、
回転テーブル２上の冷却液が両テーブル2,5間の間隙に
漏出することはなく、遠心力を利用してより円滑にサイ
ドテーブル５側に流出するように回転テーブル２側に密
着固定されている。また、サイドテーブル５上の上面
は、回転テーブル２から流れてきた冷却液が外側へ導か
れるような斜視面5bで形成され、更に、サイドテーブル
５の外壁5aには冷却液を流出口７に導くべく勾配を設け
た集水樋６がサイドテーブル５を囲うように取付けられ
ている。

一方、流入口４上流側の流入管路９と、流出口７下流
側の流出管路10には、それぞれ温度検出手段である流入
側温度計11と流出側温度計12とが設けられ、入口温度と
出口温度とを測定できるようにしている。

このようにすれば、両温度計11,12で測定した入口温
度と出口温度の温度差と、冷却液の流量とから研削温度
を計測することができ、これをモニターすれば、研削温
度と半導体ウェーハＷの研削割れや残留応力による反り
等の不良品の発生頻度との関係を数値的に求めることが
できる。

本実施例では、更に図面に示す如く両温度計11,12で
測定した入口温度と出口温度とが、マイクロコンピータ
13に入力され、ここで研削温度に基づいた演算処理がな
され、各種操作部14、例えば、研削砥石３の駆動装置、
回転テーブル２の駆動装置、或いは冷却水の流量調整装
置に制御信号を送り、研削砥石３の回転速度及び送り速
度、回転テーブル２の回転速度、或いは冷却水の流量等
を個別に、又は総合的に制御する。

このようにすれば、半導体ウェーハＷの研削不良を大
幅に低減できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、吸熱後の冷却液を積極
的に集水して、他の内部機器からの熱的影響や放熱をで
きるだけ少なくなるようにことにより、冷却液の入口温
度と共に出口温度を正確に測定でき、研削温度と不良品
の発生頻度との関係を体系化できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した半導体ウェーハの研削装置の
概略図である。 １……研削装置、２……回転テーブル、３……研削砥
石、４……流入口、５……サイドテーブル、5a……外
壁、5b……斜視面、６……集水樋、７……流出口、８…
…防滴カバー、11……流入側温度計、12……流出側温度
計、Ｗ……半導体ウェーハ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】研削に際し、研削砥石の砥面に冷却液を導
   入して、回転テーブル上に吸着載置した被削材たる半導
   体ウェーハを冷却する半導体ウェーハの研削装置におい
   て、 回転テーブルと当該回転テーブルを囲繞するサイドテー
   ブルとの間に掛け渡した防滴カバーと、当該サイドテー
   ブルの上面に流入口から導入した冷却液を外方へ導く斜
   視面と、当該サイドテーブルの外壁に冷却液を流入口に
   導く集水樋と、当該流入口の上流側と当該流出口の下流
   側とにそれぞれ設けた温度検出手段とを備えたことを特
   徴とする半導体ウェーハの研削装置。