JP4417525B2 - Grinding equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエーハ等の板状の被加工物の表面を研削する研削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハを所定の厚さに形成するために、半導体ウエーハの表面を研削している。このような半導体ウエーハの表面を研削する研削装置は、板状の被加工物である半導体ウエーハをチャックテーブル上に吸引保持し、このチャックテーブル上に吸引保持された半導体ウエーハの表面を研削手段によって研削する。このようにして研削加工された半導体ウエーハは、被加工物搬出手段によってチャックテーブル上から搬出される。この被加工物搬出手段は吸着パッドを備え、該吸着パッドに研削加工された半導体ウエーハを吸着保持してチャックテーブル上から搬出する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
而して、半導体回路を用いた携帯電話、パソコン、スマートカード等は、近年ますます軽量化、小型化、薄型化の要求が強く、半導体ウエーハを例えば100μm前後の厚さにすることが要望されている。しかしながら、100μm前後まで薄く研削した半導体ウエーハは割れやすく、研削加工終了後にチャックテーブル上から搬出する際に割れるという問題がある。即ち、チャックテーブル上に保持されている半導体ウエーハを被加工物搬出手段の吸着パッドに吸着して搬出する際に、チャックテーブルと半導体ウエーハとの間に存在する切削水の表面張力によって、半導体ウエーハに吸着パッドによる吸引方向に対向する力が作用するために半導体ウエーハに割れが発生する。
【0004】
また、半導体ウエーハをチャックテーブル上から搬出する際に、チャックテーブルの表面からエアーと水を噴出して切削水の表面張力が生じないようにする対策も一部では試みられているが、水等がチャックテーブルの表面から均一に噴出するとは限らず、水等が偏って噴出した際には半導体ウエーハに無理な力が作用して半導体ウエーハを破損するという問題が生ずる。
【0005】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、研削加工された半導体ウエーハ等の板状の被加工物をチャックテーブル上から搬出する際に、割れ等の損傷を与えることなく搬送することができる被加工物搬出手段を備えた研削装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、板状の被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に保持された板状の被加工物を研削する研削手段と、研削加工後の板状の被加工物を該チャックテーブル上から搬出する被加工物搬出手段と、を具備する研削装置において、
該被加工物搬出手段は、該チャックテーブルの表面に流体を噴出して板状の被加工物を浮上せしめる流体浮上機構と、該チャックテーブルの表面と板状の被加工物との間に挿入して板状の被加工物を載置支持する挿入支持部材と該挿入支持部材を作動せしめる搬送機構と、を具備している、
ことを特徴とする研削装置が提供される。
【0007】
上記支持搬送機構は、上記チャックテーブルの表面と板状の被加工物との間に挿入して板状の被加工物を載置する挿入支持部材と、該挿入支持部材を作動せしめる作動機構とによって構成されている。
【0008】
上記被加工物搬出手段は、上記流体浮上機構によって上記チャックテーブルの表面から浮上せしめられた板状の被加工物のチャックテーブルからの脱落を防ぐ脱落防止機構を具備している。この脱落防止機構は、チャックテーブル上に保持された板状の被加工物の外側を囲撓して板状の被加工物を浮上可能に規制する規制部材と、該規制部材をチャックテーブルの表面に接近または離隔する進退機構とを具備し、板状の被加工物をチャックテーブルの表面から浮上させる際に規制部をチャックテーブルの表面に近接させて板状の被加工物を浮上可能に規制する。なお、上記規制部は、3本のフィンガーから構成され、該3本のフィンガーの先端をチャックテーブルの表面に近接させることによって板状の被加工物の外周を規制する。
【0009】
また、上記脱落防止機構は、上記チャックテーブル上に保持された板状の被加工物の外側に環状に流体を噴出する規制流体噴出機構を具備し、板状の被加工物をチャックテーブルの表面から浮上させる際に板状の被加工物の外側に環状に流体を噴出せしめる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された表面研削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0011】
図1には本発明に従って構成された表面研削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における研削装置は、略直方体状の装置ハウジング2を具備している。装置ハウジング2の図1において右上端には、静止支持板4が立設されている。この静止支持板4の内側面には、上下方向に延びる2対の案内レール6、6および8、8が設けられている。一方の案内レール6、6には荒研削手段としての荒研削ユニット10が上下方向に移動可能に装着されており、他方の案内レール8、8には仕上げ研削手段としての仕上げ研削ユニット12が上下方向に移動可能に装着されている。
【0012】
荒研削ユニット10は、ユニットハウジング101と、該ユニットハウジング101の下端に回転自在に装着された研削ホイール102と、該ユニットハウジング101の上端に装着され研削ホイール102を矢印で示す方向に回転せしめられる回転駆動機構103と、ユニットハウジング101を装着した移動基台104とを具備している。移動基台104には被案内レール105、105が設けられており、この被案内レール105、105を上記静止支持板4に設けられた案内レール6、6に移動可能に嵌合することにより、荒研削ユニット10が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における荒研削ユニット10は、上記移動基台104を案内レール6、6に沿って移動させ研削ホイール102の切り込み深さを調整する送り機構11を具備している。送り機構11は、上記静止支持板4に案内レール6、6と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド111と、該雄ねじロッド111を回転駆動するためのパルスモータ112と、上記移動基台104に装着され雄ねじロッド111と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ112によって雄ねじロッド111を正転および逆転駆動することにより、荒研削ユニット10を上下方向に移動せしめる。
【0013】
上記仕上げ研削ユニット12も荒研削ユニット10と同様に構成されており、ユニットハウジング121と、該ユニットハウジング121の下端に回転自在に装着された研削ホイール122と、該ユニットハウジング121の上端に装着され研削ホイール122を矢印で示す方向に回転せしめられる回転駆動機構123と、ユニットハウジング121を装着した移動基台124とを具備している。移動基台124には被案内レール125、125が設けられており、この被案内レール125、125を上記静止支持板4に設けられた案内レール8、8に移動可能に嵌合することにより、仕上げ研削ユニット12が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における仕上げ研削ユニット12は、上記移動基台124を案内レール8、8に沿って移動させ研削ホイール123の切り込み深さを調整する送り機構13を具備している。この送り機構13は、上記送り手段11と実質的に同じ構成である。即ち、送り機構13は、上記静止支持板4に案内レール6、6と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド131と、該雄ねじロッド131を回転駆動するためのパルスモータ132と、上記移動基台124に装着され雄ねじロッド131と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ132によって雄ねじロッド121を正転および逆転駆動することにより、仕上げ研削ユニット12を上下方向に移動せしめる。
【0014】
図示の実施形態における研削装置は、上記静止支持板4の前側において装置ハウジング2の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル15を具備している。このターンテーブル15は、比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印15aで示す方向に適宜回転せしめられる。ターンテーブル15には、図示の実施形態の場合それぞれ120度の位相角をもって3個のチャックテーブル20が水平面内で回転可能に配置されている。このチャックテーブル20は、図2に示すように円盤状の基台21と円盤状の吸着保持チャック22とからなっている。基台21は適宜の金属材によって構成され、その上面には上方が開放された円形状の凹部211が形成さている。この凹部211は基台21に設けられた連通路212および配管24を介してバキュームタンク等の吸引源25に接続されている。なお、配管24には電磁開閉弁26が配設されており、図示しない制御手段によって開閉制御される。上記吸着保持チャック22は、ポーラスセラミック盤によって形成され、上記基台21に形成された凹部211に嵌合されている。従って、吸着保持チャック22上に被加工物Wを載置して電磁開閉弁26を開き、凹部211を連通路212および配管24を介して吸引源25に連通することにより、被加工物Wを吸着保持チャック22上に吸引保持することができる。従って、バキュームタンク等の吸引源25、配管24および電磁開閉弁26等は被加工物Wを吸着保持チャック22上に吸引する吸引手段を構成する。このように構成されたチャックテーブル20は、図示しない回転駆動機構によって矢印で示す方向に回転せしめられる。ターンテーブル15に配設された3個のチャックテーブル20は、ターンテーブル15が適宜回転することにより被加工物搬入・搬出域A、荒研削加工域B、および仕上げ研削加工域Cおよび被加工物搬入・搬出域Aに順次移動せしめられる。
【0015】
図示の研削装置は、被加工物搬入・搬出域Aに対して一方側に配設され研削加工前の被加工物である半導体ウエーハをストックする第1のカセット31と、被加工物搬入・搬出域Aに対して他方側に配設され研削加工後の被加工物である半導体ウエーハをストックする第2のカセット32と、第1のカセット31と被加工物搬入・搬出域Aとの間に設けられた被加工物載置部33と、被加工物搬入・搬出域Aと第2のカセット32との間に配設された洗浄手段34と、第1のカセット31内に収納された被加工物である半導体ウエーハを被加工物載置部33に搬出するとともに洗浄手段34で洗浄された半導体ウエーハを第2のカセット32に搬送する被加工物搬送手段35と、被加工物載置部33上に載置された半導体ウエーハを被加工物搬入・搬出域Aに位置付けられたチャックテーブル20上に搬送する被加工物搬入手段36と、被加工物搬入・搬出域Aに位置付けられたチャックテーブル20上に載置されている研削加工後の半導体ウエーハを洗浄手段34に搬送する被加工物搬出手段40とを具備している。
【0016】
次に、上述した研削装置の加工処理動作について簡単に説明する。
第1のカセット31に収容された研削加工前の板状の被加工物である半導体ウエーハは被加工物搬送手段35の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物載置部33に載置され6本のピン331の中心に向かう径方向運動により中心合わせされる。被加工物載置部33に載置され中心合わせされた半導体ウエーハは、被加工物搬入手段36の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域Aに位置付けられたチャックテーブル20上に載置される。チャックテーブル20上に載置された半導体ウエーハは、上述したようにチャックテーブル20の吸着保持チャック22上に吸着保持される。そして、ターンテーブル15を図示しない回転駆動機構によって矢印15aで示す方向に120度回動せしめて、半導体ウエーハを載置したチャックテーブル20を荒研削加工域Bに位置付ける。
【0017】
半導体ウエーハを載置したチャックテーブル20は荒研削加工域Bに位置付けられると図示しない回転駆動機構によって矢印で示す方向に回転せしめられ、一方、荒研削ユニット10の研削ホイール102が矢印で示す方向に回転せしめられつつ送り機構11によって所定量下降することにより、チャックテーブル20上の半導体ウエーハに荒研削加工が施される。なお、この間に被加工物搬入・搬出域Aに位置付けられた次のチャックテーブル20上には、上述したように研削加工前の半導体ウエーハが載置される。次に、ターンテーブル15を矢印15aで示す方向に120度回動せしめて、荒研削加工した半導体ウエーハを載置したチャックテーブル20を仕上げ研削加工域Cに位置付ける。なお、このとき被加工物搬入・搬出域Aにおいて半導体ウエーハが載置された次のチャックテーブル20は荒研削加工域Bに位置付けられ、次の次のチャックテーブル20が被加工物搬入・搬出域Aに位置付けられる。
【0018】
このようにして、荒研削加工域Bに位置付けられたチャックテーブル20上に載置された荒研削加工前の半導体ウエーハには荒研削ユニット10によって荒研削加工が施され、仕上げ研削加工域Cに位置付けられたチャックテーブル20上に載置され荒研削加工された半導体ウエーハには仕上げ研削ユニット12によって仕上げ研削加工が施される。次に、ターンテーブル15を矢印15aで示す方向に120度回動せしめて、仕上げ研削加工した半導体ウエーハを載置したチャックテーブル20を被加工物搬入・搬出域Aに位置付ける。なお、荒研削加工域Bにおいて荒研削加工された半導体ウエーハを載置したチャックテーブル20は仕上げ研削加工域Cに、被加工物搬入・搬出域Aにおいて研削加工前の半導体ウエーハが載置されたチャックテーブル20は荒研削加工域Bにそれぞれ移動せしめられる。
【0019】
なお、荒研削加工域Bおよび仕上げ研削加工域Cを経由して被加工物搬入・搬出域Aに戻ったチャックテーブル20は、ここで仕上げ研削加工された半導体ウエーハの吸着保持を解除する。そして、被加工物搬入・搬出域Aに位置付けられたチャックテーブル20上の仕上げ研削加工された半導体ウエーハは、被加工物搬出手段40によって洗浄手段34に搬送され、ここで洗浄される。洗浄手段34によって洗浄された半導体ウエーハは、被加工物搬送手段35よって第2のカセット32の所定位置に収納される。
【0020】
次に、上記被加工物搬出手段40について、図2乃至図4をも参照して説明する。
図示の実施形態における被加工物搬出手段40は、図2に示すようにチャックテーブル20の表面に流体を噴出して半導体ウエーハ等の板状の被加工物Wを浮上せしめる流体浮上機構50と、図3および図4に示すようにチャックテーブル20の表面と被加工物Wとの間に挿入して被加工物Wを載置支持して搬送する支持搬送機構60とを具備している。流体浮上機構50は、図2に示すようにアキュームレータ等の水供給源51と、この水供給源51と上記吸引手段を構成する配管24とを接続する配管52aと、該配管52aに配設され図示しない制御手段によって開閉制御される電磁開閉弁53を具備している。また、図示の実施形態における流体浮上機構50は、エアタンク等の圧縮エア供給源54と、該圧縮エア供給源54と上記配管52aとを管継手55によって接続した配管52bと、該配管52bに配設され図示しない制御手段によって開閉制御される電磁開閉弁56を具備している。図示の実施形態における流体浮上機構50は以上のように構成されており、上記電磁開閉弁26を閉じるとともに電磁開閉弁53を開くことにより、水供給源51から配管52a、配管24、チャックテーブル20を構成する基台21に形成された連通路212を介して凹部211に水が供給される。この結果、凹部211に嵌合された吸着保持チャック22がポーラスセラミック盤によって形成されているので、凹部211に供給された水は吸着保持チャック22の表面に噴出して被加工物Wを浮上せしめる。このとき、電磁開閉弁56を開けて圧縮エア供給源54の圧縮エアを配管52bを介して上記水に混入することにより、流体の表面張力を弱めることができる。
【0021】
次に、被加工物搬出手段40を構成する支持搬送機構60について、図3および図4を参照して説明する。
図示の実施形態における支持搬送機構60は、チャックテーブル20を構成する吸着保持チャック22の表面と被加工物Wとの間に挿入して被加工物Wを載置支持する挿入支持部材61と、この挿入支持部材61を図4に示す被加工物取り出し位置と上記洗浄手段34との間で作動せしめる作動機構62とを具備している。挿入支持部材61は薄板材によってフォーク状に形成されており、作動機構62の後述するスライダー65に装着されている。挿入支持部材61の表面には内部に形成された図示しない通路と連通する吸引保持孔611が形成されており、この吸引保持孔611は上記通路を介して図示しない吸引手段に連通されている。作動機構62は、垂直に配設された支持軸63を中心として揺動可能に構成された案内機能を備えた作動アーム64と、該作動アーム64に摺動可能に嵌合され上記挿入支持部材61を装着するスライダー65と、該スライダー65を作動アーム64の長手方向に沿って摺動せしめるエアシリンダ66とから構成されており、このエアシリンダ66のピストンロッド661が連結部材662によってスライダー65に連結されている。
【0022】
また、図示の実施形態における被加工物搬出手段40は、上記流体浮上機構50によってチャックテーブル20上に載置された被加工物Wを浮上せしめる際に、被加工物Wがチャックテーブル20から脱落することを防止するための脱落防止機構70を具備している。図示の実施形態における脱落防止機構70は、図1に示すように装置ハウジング2の片側縁に配設されたL字状の支持アーム71と、該支持アーム71の先端部に配設された進退機構としてのエアシリンダ72と、該エアシリンダ72のピストンロッド721に取り付けられた規制部材73とからなっている。L字状の支持アーム71は、その先端部が上記被加工物搬入・搬出域Aに直上位置まで延びて配設されている。進退機構としてのエアシリンダ72は、規制部材73をチャックテーブル20の表面に接近する作用位置(図4)とチャックテーブル20の表面から離隔する退避位置(図1、図3)に位置付ける。規制部材73は、図示の実施形態においては互いに120度の角度をもって配置された3本のフィンガー731、731、731によって構成されている。この3本のフィンガー731、731、731は、図4に示す作用位置に位置付けられると、被加工物Wの外側を囲撓して被加工物Wの水平方向の移動を規制する。
【0023】
図示の実施形態における被加工物搬出手段40は以上のように構成されており、以下その被加工物搬出作用について説明する。
上述したように荒研削加工域Bおよび仕上げ研削加工域Cを経由して被加工物搬入・搬出域Aに戻ったチャックテーブル20は、ここで仕上げ研削加工された被加工物Wである半導体ウエーハの吸着保持を解除する。即ち、図2に示す吸着手段の電磁開閉弁26を閉じ、チャックテーブル20を構成する基台21の凹部211を吸引源25との連通を遮断することにより、吸着保持チャック22上への被加工物Wの吸着保持が解除される。このようにして、被加工物Wの吸着保持を解除したならば、チャックテーブル20上に載置された被加工物Wを浮上せしめる際に、被加工物Wがチャックテーブル20から脱落することを防止するために脱落防止機構70を作動する。即ち、エアシリンダ72を作動して規制部材73をチャックテーブル20の表面に接近せしめ、3本のフィンガー731、731、731を図4に示す作用位置に位置付ける。
【0024】
そして、流体浮上機構50を作動して吸着保持チャック22の表面から被加工物Wを浮上せしめる。即ち、図2に示す電磁開閉弁53を開き、チャックテーブル20を構成する基台21に形成された凹部211を水供給源51に連通することにより、凹部211に水が供給される。この結果、凹部211に嵌合された吸着保持チャック22がポーラスセラミック盤によって形成されているので、凹部211に供給された水は吸着保持チャック22の表面に噴出して被加工物Wを浮上せしめる。このとき、脱落防止機構70の3本のフィンガー731、731、731は、チャックテーブル20上に浮上する被加工物Wの水平方向への移動を規制している。なお、被加工物Wを浮上せしめる際に、電磁開閉弁57を開けて圧縮エア供給源54の圧縮エアを配管56を介して上記水に混入することにより、流体の表面張力を弱めることができる。
【0025】
このようにして、吸着保持チャック22の表面から被加工物Wは浮上せしめられたら、支持搬送機構60を作動し被加工物Wを支持して洗浄手段34へ搬送する。即ち、支持搬送機構60を構成する作動機構62のエアシリンダ66を作動して挿入支持部材61を吸着保持チャック22の表面と被加工物Wとの間に挿入するとともに、流体浮上機構50の電磁開閉弁53を閉じチャックテーブル20を構成する基台21に形成された凹部211への水および圧縮エアの供給を遮断する。この結果、上述のようにして浮上せしめられた被加工物Wは降下して挿入支持部材61上に載置される。そして、挿入支持部材61の表面に形成された吸引保持孔611と連通した図示しない吸引手段を作動して、挿入支持部材61上記被加工物Wを吸引支持する。このようにして、挿入支持部材61上に被加工物Wを載置支持したら、作動機構62を作動して作動アーム64を支持軸63を中心として揺動し、被加工物Wを洗浄手段34へ搬送する。
【0026】
以上のように、図示の実施形態における被加工物搬出手段40は、研削加工された半導体ウエーハ等の板状の被加工物Wをチャックテーブル20上から搬出する際に、被加工物Wをチャックテーブル20の表面から浮上させ、チャックテーブル20の表面と被加工物Wとの間に挿入支持部材61を挿入して、該挿入支持部材61上に被加工物Wを載置支持するので、切削水の表面張力による影響を受けることなく、被加工物Wを支持することができる。従って、半導体ウエーハのように100μm前後の厚さに研削加工したものであっても、チャックテーブル20上から搬出する際に生ずる割れの発生を防止することができる。
【0027】
次に、被加工物搬出手段40を構成する脱落防止機構の他の実施形態について、図5を参照して説明する。なお、図2に示す実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略する。
図5に示す実施形態における脱落防止機構70aは、チャックテーブル20上に保持された被加工物Wの外側に環状に流体を噴出する規制流体噴出機構80を具備している。規制流体噴出機構80は、チャックテーブル20を構成する基台21に形成された環状凹部81を備えている。環状凹部81は上述した吸着保持チャック22を嵌合する凹部211の外側に形成されされており、この環状凹部81にはポーラスセラミックからなる環状の噴出部材82が嵌合されている。噴出部材82を嵌合した環状凹部81は、基台21に設けられた連通路83および配管84aを介してアキュームレータ等の水供給源85に連通している。配管84aには図示しない制御手段によって開閉制御される電磁開閉弁86が配設されている。また、図示の実施形態における規制流体噴出機構80は、エアタンク等の圧縮エア供給源87と、該圧縮エア供給源87を上記配管84aとを管継手88によって接続した配管84bと、該配管84bに配設され図示しない制御手段によって開閉制御される電磁開閉弁89を具備している。
【0028】
図5に示す実施形態における規制流体噴出機構80は以上のように構成されており、上述した流体浮上機構50の作動時に電磁開閉弁86を開くことにより、水供給源85から配管84aおよび連通路83を介して環状凹部81に水が供給される。この結果、環状凹部81に嵌合されたポーラスセラミックからなる環状の噴出部材82の表面に水が噴出せしめられる。このように被加工物Wの外側に環状に流体を噴出することにより、流体浮上機構50によって吸着保持チャック22の上方に浮上せしめられた被加工物Wは水平方向への移動が規制される。なお、このとき、電磁開閉弁89を開けて圧縮エア供給源87の圧縮エアを配管84bを介して上記水に混入することにより、流体の噴出力を高めることができる。
【0029】
【発明の効果】
本発明に係る研削装置は以上のように構成されているで、次の作用効果を奏する。
【0030】
即ち、本発明によれば、研削加工後の板状の被加工物をチャックテーブル上から搬出する際に、流体浮上機構によって被加工物をチャックテーブルの表面から浮上させ、チャックテーブルの表面と被加工物との間に挿入支持部材を挿入して、該挿入支持部材上に被加工物を載置支持するので、切削水の表面張力による影響を受けることなく、被加工物を支持することができる。従って、半導体ウエーハのように極めて薄く研削加工したものであっても、チャックテーブル上から搬出する際に生ずる割れの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によって構成された表面研削装置の斜視図。
【図2】図1に示す表面研削装置に装備されるチャックテーブルおよび流体浮上機構を示す概略構成図。
【図3】図1に示す表面研削装置に装備される被加工物搬出手段の搬送機構および脱落防止機構の要部斜視図。
【図4】図4に示す被加工物搬出手段の搬送機構および脱落防止機構の作動状態を示す要部斜視図。
【図5】図1に示す表面研削装置に装備される脱落防止機構の他の実施形態を示す概略構成図。
【符号の説明】
2:装置ハウジング
4:静止支持板4
6:案内レール
8:案内レール
10:荒研削ユニット
101:ユニットハウジング
102:研削ホイール
103:回転駆動機構
104:移動基台
105:被案内レール
11:送り機構
111:雄ねじロッド
112:パルスモータ
12:仕上げ研削ユニット
121:ユニットハウジング
122:研削ホイール
123:回転駆動機構
124:移動基台
125:被案内レール
13:送り機構
131:雄ねじロッド
132:パルスモータ
15:ターンテーブル
20:チャックテーブル
21:チャックテーブルの基台
22:チャックテーブルの吸着保持チャック
25:吸引源
26:電磁開閉弁
31:第1のカセット
32:第2のカセット
33:被加工物載置部
34:洗浄手段
35:被加工物搬送手段
36:被加工物搬入手段
40:被加工物搬出手段
50:流体浮上機構
51:水供給源
53:電磁開閉弁
54:圧縮エア供給源
56:電磁開閉弁
60:支持搬送機構
61:挿入支持部材
62:作動機構
64:作動アーム
65:スライダー
66:エアシリンダ
70:脱落防止機構
70a:脱落防止機構
71:支持アーム
72:エアシリンダ
73:規制部材
80:制流体噴出機構
82:噴出部材
85:水供給源
86:電磁開閉弁
87:圧縮エア供給源
89:電磁開閉弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a grinding apparatus for grinding the surface of a plate-like workpiece such as a semiconductor wafer.
[0002]
[Prior art]
As is well known to those skilled in the art, in the semiconductor device manufacturing process, the surface of the semiconductor wafer is ground in order to form a substantially disc-shaped semiconductor wafer to a predetermined thickness. Such a grinding apparatus for grinding the surface of a semiconductor wafer sucks and holds a semiconductor wafer as a plate-like workpiece on a chuck table, and grinds the surface of the semiconductor wafer sucked and held on the chuck table. Grind. The semiconductor wafer thus ground is unloaded from the chuck table by the workpiece unloading means. The workpiece unloading means includes a suction pad, and the semiconductor wafer ground by the suction pad is sucked and held from the chuck table.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, cellular phones, personal computers, smart cards, etc. using semiconductor circuits are increasingly required to be lighter, smaller, and thinner, and there is a demand for semiconductor wafers with a thickness of, for example, about 100 μm. ing. However, a semiconductor wafer thinly ground to around 100 μm is easily broken, and there is a problem that it breaks when it is unloaded from the chuck table after the grinding process. That is, when the semiconductor wafer held on the chuck table is adsorbed to the suction pad of the workpiece carry-out means and carried out, the semiconductor wafer is subjected to the surface tension of the cutting water existing between the chuck table and the semiconductor wafer. Since a force opposite to the suction direction by the suction pad acts on the semiconductor wafer, cracks occur in the semiconductor wafer.
[0004]
In addition, some measures have been tried to prevent surface tension of cutting water from being generated by ejecting air and water from the surface of the chuck table when the semiconductor wafer is unloaded from the chuck table. However, when the water or the like is ejected in a biased manner, an unreasonable force acts on the semiconductor wafer to break the semiconductor wafer.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and its main technical problem is that damage such as cracking occurs when a plate-like workpiece such as a semiconductor wafer that has been ground is carried out from the chuck table. An object of the present invention is to provide a grinding apparatus provided with a workpiece unloading means that can be conveyed without any problem.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above main technical problem, according to the present invention, a chuck table for holding a plate-like workpiece, a grinding means for grinding the plate-like workpiece held on the chuck table, and a grinding In a grinding apparatus comprising a workpiece unloading means for unloading a processed plate-shaped workpiece from the chuck table,
The workpiece unloading means is inserted between the surface of the chuck table and the plate-like workpiece, and a fluid levitation mechanism for ejecting fluid onto the surface of the chuck table to float the plate-like workpiece. And an insertion support member for placing and supporting the plate-like workpiece and a transport mechanism for operating the insertion support member.
A grinding device is provided.
[0007]
The support transport mechanism includes an insertion support member that is inserted between the surface of the chuck table and the plate-like workpiece and places the plate-like workpiece, and an operation mechanism that operates the insertion support member. It is constituted by.
[0008]
The workpiece unloading means includes a drop prevention mechanism that prevents the plate-like workpiece lifted from the surface of the chuck table by the fluid floating mechanism from dropping from the chuck table. The drop-off prevention mechanism includes a regulating member that bends the outside of the plate-like workpiece held on the chuck table and regulates the plate-like workpiece so that the plate-like workpiece can float, and the regulating member is attached to the surface of the chuck table. And an advancing / retreating mechanism that approaches or separates from the surface of the chuck table. To do. The restricting portion is composed of three fingers, and restricts the outer periphery of the plate-like workpiece by bringing the tips of the three fingers close to the surface of the chuck table.
[0009]
In addition, the drop-off prevention mechanism includes a regulating fluid ejection mechanism that ejects fluid in an annular shape to the outside of the plate-like workpiece held on the chuck table, and the plate-like workpiece is placed on the surface of the chuck table. The fluid is ejected in an annular shape outside the plate-like workpiece when it is levitated.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a surface grinding apparatus configured according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 1 is a perspective view of a surface grinding apparatus constructed according to the present invention.
The grinding device in the illustrated embodiment includes a device housing 2 having a substantially rectangular parallelepiped shape. A stationary support plate 4 is erected on the upper right end of the device housing 2 in FIG. Two pairs of
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The grinding apparatus in the illustrated embodiment includes a
[0015]
The illustrated grinding apparatus includes a
[0016]
Next, the processing operation of the above-described grinding apparatus will be briefly described.
The semiconductor wafer, which is a plate-like workpiece before grinding, accommodated in the
[0017]
When the chuck table 20 on which the semiconductor wafer is placed is positioned in the rough grinding region B, the chuck table 20 is rotated in the direction indicated by the arrow by a rotation drive mechanism (not shown), while the
[0018]
In this way, the semiconductor wafer before the rough grinding process placed on the chuck table 20 positioned in the rough grinding process area B is subjected to the rough grinding process by the
[0019]
The chuck table 20 that has returned to the workpiece loading / unloading zone A via the rough grinding zone B and the finish grinding zone C releases the suction holding of the semiconductor wafer that has been finish-grinded here. Then, the finish-ground semiconductor wafer on the chuck table 20 positioned in the workpiece carry-in / carry-out area A is transferred to the cleaning means 34 by the workpiece carry-out means 40 and cleaned there. The semiconductor wafer cleaned by the cleaning means 34 is stored in a predetermined position of the
[0020]
Next, the workpiece unloading means 40 will be described with reference to FIGS.
The workpiece unloading means 40 in the illustrated embodiment includes a
[0021]
Next, the
The
[0022]
Further, the workpiece unloading means 40 in the illustrated embodiment causes the workpiece W to fall off the chuck table 20 when the workpiece W placed on the chuck table 20 is levitated by the
[0023]
The workpiece unloading means 40 in the illustrated embodiment is configured as described above, and the workpiece unloading operation will be described below.
As described above, the chuck table 20 which has returned to the work carry-in / carry-out area A via the rough grinding area B and the finish grinding area C is a semiconductor wafer which is the work piece W subjected to finish grinding. Release the adsorption hold. That is, the electromagnetic on-off
[0024]
Then, the fluid floating
[0025]
In this way, when the workpiece W is lifted from the surface of the
[0026]
As described above, the workpiece carry-out means 40 in the illustrated embodiment chucks the workpiece W when the plate-like workpiece W such as a ground semiconductor wafer is carried out from the chuck table 20. Since the
[0027]
Next, another embodiment of a dropout prevention mechanism constituting the workpiece unloading means 40 will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same member as embodiment shown in FIG. 2, and the description is abbreviate | omitted.
The
[0028]
The restricting
[0029]
【The invention's effect】
The grinding device according to the present invention is configured as described above, and has the following effects.
[0030]
That is, according to the present invention, when the plate-like workpiece after grinding is carried out from the chuck table, the workpiece is levitated from the surface of the chuck table by the fluid levitation mechanism, and the surface of the chuck table and the workpiece are separated. Since an insertion support member is inserted between the workpiece and the workpiece is placed and supported on the insertion support member, the workpiece can be supported without being affected by the surface tension of the cutting water. it can. Therefore, even if the wafer is extremely thin and ground like a semiconductor wafer, it is possible to prevent the occurrence of cracks that occur when the wafer is unloaded from the chuck table.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a surface grinding apparatus constructed according to the present invention.
2 is a schematic configuration diagram showing a chuck table and a fluid levitation mechanism provided in the surface grinding apparatus shown in FIG.
3 is a perspective view of a main part of a transport mechanism and a drop-off prevention mechanism of a workpiece carry-out means provided in the surface grinding apparatus shown in FIG.
4 is a perspective view of a principal part showing an operating state of a conveyance mechanism and a drop-off prevention mechanism of the workpiece unloading means shown in FIG. 4;
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of a drop-off prevention mechanism equipped in the surface grinding apparatus shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
2: Device housing
4: Stationary support plate 4
6: Guide rail
8: Guide rail
10: Rough grinding unit
101: Unit housing
102: Grinding wheel
103: Rotation drive mechanism
104: Mobile base
105: Guided rail
11: Feed mechanism
111: Male thread rod
112: Pulse motor
12: Finish grinding unit
121: Unit housing
122: Grinding wheel
123: Rotation drive mechanism
124: Moving base
125: Guided rail
13: Feed mechanism
131: Male thread rod
132: Pulse motor
15: Turntable
20: Chuck table
21: Chuck table base
22: Chuck table suction holding chuck
25: Suction source
26: Electromagnetic on-off valve
31: First cassette
32: Second cassette
33: Workpiece placement section
34: Cleaning means
35: Workpiece conveying means
36: Workpiece carrying means
40: Workpiece unloading means
50: Fluid levitation mechanism
51: Water supply source
53: Solenoid valve
54: Compressed air supply source
56: Electromagnetic on-off valve
60: Support conveyance mechanism
61: Insertion support member
62: Actuation mechanism
64: Actuating arm
65: Slider
66: Air cylinder
70: Drop-off prevention mechanism
70a: Drop-off prevention mechanism
71: Support arm
72: Air cylinder
73: Restriction member
80: Controlled fluid ejection mechanism
82: Ejecting member
85: Water supply source
86: Solenoid valve
87: Compressed air supply source
89: Electromagnetic on-off valve
Claims (6)
該被加工物搬出手段は、該チャックテーブルの表面に流体を噴出して板状の被加工物を浮上せしめる流体浮上機構と、該チャックテーブルの表面と板状の被加工物との間に挿入して板状の被加工物を載置支持して搬送する支持搬送機構、を具備している、
ことを特徴とする研削装置。A chuck table for holding a plate-like workpiece, a grinding means for grinding the plate-like workpiece held on the chuck table, and a plate-like workpiece after grinding from the chuck table In a grinding apparatus comprising a workpiece unloading means for unloading,
The workpiece unloading means is inserted between the surface of the chuck table and the plate-like workpiece, and a fluid levitation mechanism for ejecting fluid onto the surface of the chuck table to float the plate-like workpiece. And a support transport mechanism that transports the plate-like workpiece by placing it thereon,
A grinding apparatus characterized by that.
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