JP4440808B2 - Perimeter grinding apparatus and bonded substrate grinding method - Google Patents
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Description
本発明は、貼り合わせ基板の外周部を研削する外周研削装置及び研削方法に関する。 The present invention relates to a peripheral grinding apparatus and a grinding method for grinding a peripheral part of a bonded substrate.
基板を貼り合わせた貼り合わせ基板の外周部1〜3mmには、未結合部分が存在することが知られており、この部分を除去するため様々な技術が開発されている。
例えば、デバイス作製側となる貼り合わせ基板のボンドウェーハの外周部を除いてマスキングテープを粘着し、しかる後にエッチングしてウェーハ周辺部の未結合部を除去するものや(特許文献1参照)、ボンドウェーハの外周部を任意のテラス幅に研削加工し、加工部分をエッチング除去するものがある(特許文献2参照)。
It is known that there is an unbonded portion in the outer
For example, the masking tape is adhered except for the outer peripheral portion of the bond wafer of the bonded substrate on the device manufacturing side, and then the unbonded portion at the peripheral portion of the wafer is removed by etching (see Patent Document 1), bond Some wafers are ground to an arbitrary terrace width and the processed part is removed by etching (see Patent Document 2).
ところが、これらの技術では、テラス加工幅の公差が±0.5mmであることを保証するマスキングテープの貼りつけ精度は極めて低く、また、ボンドウェーハの外周部の研削後における加工幅の最大値と最小値の差が大きく、そのため公差が拡大してしまう問題があった。 However, with these technologies, the accuracy of the masking tape that guarantees that the tolerance of the terrace processing width is ± 0.5 mm is extremely low, and the maximum processing width after grinding the outer periphery of the bond wafer There is a problem that the difference between the minimum values is large, and thus the tolerance is increased.
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、貼り合わせ基板の外周部を研削するにあたり、テラス加工幅の公差を改善する外周研削装置および研削方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an outer peripheral grinding apparatus and a grinding method that improve the tolerance of the terrace processing width in grinding the outer peripheral portion of a bonded substrate.
本発明は、デバイスが作製されるボンドウェーハと支持基板となるベースウェーハとを貼り合わせた貼り合わせ基板の外周部を研削する装置であって、少なくとも、前記貼り合わせ基板をアライメントするアライメント手段と、該アライメント手段によりアライメントされた前記貼り合わせ基板のボンドウェーハの外周部を研削する研削手段とを具備し、前記アライメント手段がベースウェーハを基準として前記貼り合わせ基板をアライメントするものであることを特徴とする外周研削装置を提供する。 The present invention is an apparatus for grinding an outer peripheral portion of a bonded substrate obtained by bonding a bond wafer on which a device is manufactured and a base wafer serving as a support substrate, and at least an alignment unit that aligns the bonded substrate; Grinding means for grinding an outer peripheral portion of the bond wafer of the bonded substrate aligned by the alignment device, and the alignment device aligns the bonded substrate with reference to a base wafer. that provides an outer circumference grinding apparatus.
このように、デバイスが作製されるボンドウェーハと支持基板となるベースウェーハとを貼り合わせた貼り合わせ基板の外周部を研削する装置であって、少なくとも、前記貼り合わせ基板をアライメントする手段と、該アライメントされた前記貼り合わせ基板のボンドウェーハの外周部を研削する手段とを具備し、前記アライメント手段がベースウェーハを基準として前記貼り合わせ基板をアライメントするものであれば、たとえ貼り合わせ基板の貼り合わせ位置が回転方向、平行方向にずれて、ボンドウェーハとベースウェーハがずれて貼り合わせられていても、ベースウェーハを基準としているので、ずれの影響を受けることなく常に一様に貼り合わせ基板をアライメントすることができ、その結果全面で一応のテラス幅を有する貼り合わせウェーハに研削することができる。 Thus, an apparatus for grinding an outer peripheral portion of a bonded substrate obtained by bonding a bond wafer on which a device is manufactured and a base wafer serving as a support substrate, and at least means for aligning the bonded substrate, If the alignment means aligns the bonded substrate with reference to a base wafer, the bonding substrate is bonded. Even if the position is shifted in the rotation direction or parallel direction, and the bond wafer and base wafer are offset and bonded, the base wafer is used as the reference, so the bonded substrate is always aligned uniformly without being affected by the shift. As a result, the entire surface can be bonded with a terrace width It can be ground to cause the wafer.
このとき、前記アライメント手段が、前記貼り合わせ基板を保持する保持台と、該貼り合わせ基板の周辺に配設された複数のピンであって、前記保持台と前記ピンは保持された貼り合わせ基板の厚さ方向の相対位置が可変であり、前記ピンが前記ベースウェーハのみと接触するように、保持された前記貼り合わせ基板の厚さ方向の相対位置を調整し、前記ピンが周囲からベースウェーハに当接することでアライメントするものであるのが望ましい。 At this time, the alignment means includes a holding base for holding the bonded substrate, and a plurality of pins disposed around the bonded substrate, wherein the holding table and the pin are held. The relative position in the thickness direction of the bonded substrate is adjusted such that the relative position in the thickness direction of the substrate is variable, and the pins are in contact with only the base wafer. those aligned by abutting and even have to desirable.
このように、前記アライメント手段が、前記貼り合わせ基板を保持する保持台と、該貼り合わせ基板の周辺に配設された複数のピンからなり、前記保持台と前記ピンは保持された貼り合わせ基板の厚さ方向の相対位置が可変であり、前記ピンが周囲からベースウェーハに当接することでアライメントするものであれば、いかなる厚さや直径のベースウェーハに対しても、保持台とピンの相対位置を変えることが可能なのでピンとベースウェーハの位置を調整し、外周からピンが当接することでベースウェーハを基準として貼り合わせ基板をアライメントすることができる。 As described above, the alignment means includes a holding base for holding the bonded substrate and a plurality of pins arranged around the bonded substrate, and the bonded base substrate and the pins held by the holding table. As long as the relative position in the thickness direction is variable and the pins are aligned by abutting against the base wafer from the periphery, the relative position of the holding table and the pins can be applied to the base wafer of any thickness or diameter. Since the positions of the pins and the base wafer are adjusted, and the pins abut from the outer periphery, the bonded substrate can be aligned with the base wafer as a reference.
また、本発明は、デバイスが作製されるボンドウェーハと支持基板となるベースウェーハとを貼り合わせた貼り合わせ基板の外周部を研削する方法であって、前記ベースウェーハを基準として前記貼り合わせ基板をアライメントし、該アライメントされた貼り合わせ基板の前記ボンドウェーハの外周部を研削することを特徴とする貼り合わせ基板の研削方法を提供する。 Further, the present invention is a method of grinding an outer peripheral portion of a bonded substrate obtained by bonding a bond wafer on which a device is manufactured and a base wafer to be a support substrate, and the bonded substrate is determined based on the base wafer. aligned, that provide bonding method of grinding a substrate is characterized by grinding the outer peripheral portion of the bond wafer of the aligned bonded substrate.
このように、前記ベースウェーハを基準として前記貼り合わせ基板をアライメントし、該アライメントされた貼り合わせ基板の前記ボンドウェーハの外周部を研削する貼り合わせ基板の研削方法であれば、ボンドウェーハとベースウェーハの貼り合わせがずれていたとしても、ベースウェーハのみを基準としているために、そのずれの影響を受けることなくアライメントすることができ、そのためボンドウェーハを高精度に研削することができて、テラス加工幅の公差を縮小することが可能である。 In this way, the bonded wafer and the base wafer can be used as long as the bonded substrate is ground by aligning the bonded substrate with respect to the base wafer and grinding the outer peripheral portion of the bonded wafer of the aligned bonded substrate. Even if there is a misalignment, the base wafer is the only reference, so alignment can be performed without being affected by the misalignment. It is possible to reduce the width tolerance.
そして、前記アライメントにおいて、前記貼り合わせ基板を保持台に保持し、該貼り合わせ基板の周辺に配設され、前記ベースウェーハのみと接触するように、保持された前記貼り合わせ基板の厚さ方向に対する位置が調整された複数のピンが、周囲からベースウェーハに当接することによって貼り合わせ基板のアライメントをするのが望ましい。 Then, in the alignment, the bonded substrate is held on a holding table, arranged around the bonded substrate, and in a thickness direction of the held bonded substrate so as to be in contact with only the base wafer. position a plurality of pins which are adjusted is not to be of the desired alignment of the bonded substrate by abutting the base wafer from the ambient.
このように、前記アライメントにおいて、前記貼り合わせ基板を保持台に保持し、該貼り合わせ基板の周辺に配設され、前記ベースウェーハのみと接触するように、位置が調整された複数のピンが、周囲からベースウェーハに当接することによって貼り合わせ基板のアライメントをすれば、いかなる厚さ・直径の貼り合わせ基板に対してもベースウェーハ基準で貼り合わせウェーハをアライメントすることができ、それにより精度良く研削加工をすることが可能となり、テラス加工幅の公差が縮小される。 As described above, in the alignment, the bonded substrate is held on a holding table, and is arranged around the bonded substrate, and a plurality of pins whose positions are adjusted so as to contact only the base wafer, If the bonded substrate is aligned by abutting against the base wafer from the periphery, the bonded wafer can be aligned with respect to the bonded substrate of any thickness and diameter based on the base wafer. It becomes possible to process, and the tolerance of the terrace processing width is reduced.
本発明のように、デバイスが作製されるボンドウェーハと支持基板となるベースウェーハとを貼り合わせた貼り合わせ基板の外周部を研削する装置であって、少なくとも、前記貼り合わせ基板をアライメントするアライメント手段と、アライメントされた前記貼り合わせ基板のボンドウェーハの外周部を研削する研削手段とを具備し、前記アライメント手段がベースウェーハを基準として前記貼り合わせ基板をアライメントする外周研削装置であれば、貼り合わせ基板の貼り合わせ状態に問題があり、ボンドウェーハとベースウェーハとでずれて貼り合わせられていても、ベースウェーハを基準としているので、ずれの影響を受けることなく常に一様に貼り合わせ基板をアライメントすることができ、ベースウェーハ上のテラス幅の公差を非常に小さくした研削をすることができる。 An apparatus for grinding an outer peripheral portion of a bonded substrate obtained by bonding a bond wafer on which a device is manufactured and a base wafer serving as a support substrate as in the present invention, and at least alignment means for aligning the bonded substrate And a grinding means for grinding the outer peripheral portion of the bonded wafer of the bonded substrate that has been aligned, and the alignment means is a peripheral grinding device that aligns the bonded substrate with respect to the base wafer. There is a problem with the bonding state of the substrates, and even if the bonded wafer and base wafer are misaligned, the base wafer is used as the reference, so the bonded substrates are always aligned uniformly without being affected by the misalignment. Can tolerate terrace width tolerance on base wafer It can be a small and grinding to.
また、ベースウェーハを基準として貼り合わせ基板をアライメントし、該貼り合わせ基板の前記ボンドウェーハの外周部を研削すれば、前記ずれに関係なくアライメントすることができ、そのためボンドウェーハを高精度に研削し、テラス加工幅の公差を縮小することが可能である。 In addition, if the bonded substrate is aligned with the base wafer as a reference, and the outer peripheral portion of the bonded wafer of the bonded substrate is ground, the alignment can be performed regardless of the deviation, and therefore the bonded wafer is ground with high accuracy. It is possible to reduce the tolerance of the terrace processing width.
以下では、本発明の実施の形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
貼り合わせ基板の外周部1〜3mmには、未結合部分が存在することが知られており、この部分を除去するため、様々な技術が開発されている。例えば、ボンドウェーハを任意のテラス幅に外周段差研削を行い、加工部分をエッチング除去する方法がある。
このように貼り合わせ基板を製作する際、外周部の未結合部分を除去するためにボンドウェーハに例えば研削加工等を施す。
しかし、研削加工後の貼り合わせ基板のテラス加工幅において、位置によって大きな差が生じており、公差の縮小が困難であるという問題があった。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
It is known that there is an unbonded portion in the outer
When the bonded substrate is manufactured in this way, for example, grinding is performed on the bond wafer in order to remove the unbonded portion on the outer peripheral portion.
However, in the terrace processing width of the bonded substrate after grinding, there is a large difference depending on the position, and there is a problem that it is difficult to reduce the tolerance.
本発明者らは、テラス幅の公差が大きくなる原因として、加工する基板の貼り合わせ状態に問題があり、ボンドウェーハとベースウェーハとが回転方向あるいは平行方向でずれて貼り合わせている場合、従来の外周研削装置では基板全体を基準として基板をアライメントしているために、貼り合わせのずれがテラス加工幅の公差に影響していることを見出した。
そこで、貼り合わせ基板全体ではなく、ベースウェーハだけを基準として貼り合わせ基板をアライメントする研削装置および研削方法を考え出し、本発明を完成させた。
The present inventors have a problem in the bonding state of the substrates to be processed as a cause of the large tolerance of the terrace width, and when the bond wafer and the base wafer are bonded to each other in a rotational direction or a parallel direction, In the outer peripheral grinding apparatus, since the substrate is aligned with respect to the entire substrate, it has been found that the bonding deviation affects the tolerance of the terrace processing width.
Accordingly, the present inventors have completed a grinding apparatus and a grinding method for aligning a bonded substrate on the basis of only the base wafer, not the entire bonded substrate.
以下では、本発明の実施の形態について図を用いて説明をする。
まず、図1を用いて本発明の外周研削装置の一例について説明する。
この外周研削装置1はウェーハ出入ロボット2を備えており、周囲にはウェーハキャリア3が配置されている。また、ウェーハキャリア3の側には仮置き台4が設置されており、外周研削装置1の奥には搬送ロボット5、アライメント手段6、チャックテーブル7、研削手段8が配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an example of the peripheral grinding apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
This outer
外周研削装置1のウェーハキャリア3内にセットされた貼り合わせ基板Wは、出入ロボット2によりウェーハキャリア3から取り出されて仮置き台4上に載置される。次に、貼り合わせ基板Wは搬送ロボット5によって運ばれて、アライメント手段6へと向かう。
アライメント手段6に運ばれた貼り合わせ基板Wは、保持台12上に保持され、まずノッチ、オリエンテーションフラットの光学的検出などが行われてプリアライメント(粗アライメント)される。その後、アライメント手段6により、貼り合わせ基板Wのベースウェーハを基準としてアライメントされる。
貼り合わせ基板Wは、アライメントされた後に搬送ロボット5によりチャックテーブル7に搬送されて固定され、研削手段8の研削ホイール9により外周部を研削される。
The bonded substrate W set in the
The bonded substrate W carried to the alignment means 6 is held on the holding table 12, and is first pre-aligned (coarse alignment) by optical detection of notches and orientation flats. Thereafter, the alignment means 6 performs alignment with the base wafer of the bonded substrate W as a reference.
After being aligned, the bonded substrate W is transported and fixed to the chuck table 7 by the transport robot 5, and the outer peripheral portion thereof is ground by the grinding wheel 9 of the grinding means 8.
このように、本発明の外周研削装置1では貼り合わせ基板Wのベースウェーハを基準として、アライメント手段6によりアライメントをするので、貼り合わせ基板Wにおいて、たとえベースウェーハとボンドウェーハの貼り合わせ状態が回転方向や平行方向にずれていたとしても、そのずれに左右されることなく常に一様に貼り合わせ基板Wをアライメントすることができる。
As described above, in the
ここで、本発明のアライメント手段6の詳細について図2(A)、(B)を用いて説明する。図2(A)、(B)はそれぞれ、貼り合わせ基板Wのアライメント時における上から見た平面図と横断面図である。一方、図2(C)、(D)はそれぞれ、従来の外周研削装置による貼り合わせ基板Wのアライメント時における横断面図と、上から見た平面図である。貼り合わせウェーハは(B)、(C)にあるように、わずかではあるが、平行方向にずれて貼り合わされたり、(D)に示すように示すように回転方向にずれて貼り合わされている。 Here, details of the alignment means 6 of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, seen from above during alignment of the bonded substrate W. On the other hand, FIGS. 2C and 2D are respectively a cross-sectional view during alignment of the bonded substrate W by a conventional peripheral grinding apparatus and a plan view seen from above. As shown in (B) and (C), the bonded wafers are bonded with a slight shift in the parallel direction, or bonded in the rotational direction as shown in (D).
図2(A)、(B)にあるように、アライメントの際、デバイス作製側であるボンドウェーハ10と支持基板であるベースウェーハ11を貼り合わせてなる貼り合わせ基板Wは保持台12上に保持されており、また、複数のピン13(図では4つ)が周辺に配置されている。このピン13の替りに、例えば、ウェーハのハンドリングに用いられる機械的なフォークでウェーハを保持するクランプなどでも良く、または光学式センサーなどで非接触でアライメントしても良い。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the bonded substrate W formed by bonding the bond wafer 10 on the device manufacturing side and the base wafer 11 that is the support substrate is held on the holding table 12 during alignment. In addition, a plurality of pins 13 (four in the figure) are arranged around the periphery. Instead of the
保持台12とピン13は貼り合わせ基板Wの厚さ方向T2の相対位置が可変であり、そのため保持台12とピン13の相対位置を調整することにより、保持台12上の貼り合わせ基板Wのベースウェーハ11とピン13の位置を合わせることができる。このようにして、ピン13がベースウェーハ11のみと当接するような位置に調整したところで、ピン13を貼り合わせ基板Wの周囲からベースウェーハ11のみと当接させて、貼り合わせ基板Wをアライメントする。
The relative positions of the holder 12 and the
ここで、保持台12とピン13の相対位置の調整手段としては、例えば、保持台12および/またはピン13の高さを変える方法があげられる。貼り合わせ基板Wの厚さが変わった場合、それに対応した高さの保持台12および/またはピン13を用意して、外周研削装置1にセットし直せば保持台12とピン13を所望の相対位置に調整することができる。簡単には、ピン13の長さ、保持台12の厚さを変えればよい。また、保持台12および/またはピン13に移動機構を取りつけ、貼り合わせ基板Wの厚さ方向T2に保持台12、ピン13のいずれか、あるいは両方を平行移動させることにより、互いの相対位置を調整してもよい。
このように、保持台12とピン13の相対位置の調整手段は、ピン13がベースウェーハ11のみに当接してアライメントできるような位置調整を行うことができるものであればよく、特に限定されない。
Here, as a means for adjusting the relative position of the holding table 12 and the
As described above, the means for adjusting the relative position between the holding table 12 and the
また、保持台12上の貼り合わせ基板Wの厚さ方向T2における保持台12とピン13の相対位置を調整後、ベースウェーハ11の周囲からピン13を当接して貼り合わせ基板Wをアライメントする。このように、ピン13を基板Wの周辺に配設し、基板Wの面に平行な方向T1で周囲から貼り合わせ基板Wを挟むようにしてアライメントすれば、貼り合わせ基板Wの直径が変わっても問題なく対応することができるため、種々の大きさの直径の貼り合わせ基板Wを取り扱うことが可能である。
Further, after adjusting the relative positions of the holding table 12 and the
このようなアライメント手段6を用いれば、貼り合わせ基板Wの厚さや直径が変わっても、保持台12とピン13の相対位置を変えることができるので、ピン13とベースウェーハ11の位置調整を行い、ベースウェーハ11のみにピン13を当接させて、ベースウェーハ11を基準として貼り合わせ基板Wをアライメントすることができる。また、ピン13はベースウェーハ11のみと接するので、貼り合わせ基板Wが(B)のように平行方向にずれて貼り合わされていても、その影響を受けることなく、正確にベースウェーハ11を基準としてアライメントされる。
If such an alignment means 6 is used, the relative positions of the holding table 12 and the
一方、図2(C)には、比較のため従来の装置での基板Wのアライメントの様子を示した。従来の装置では貼り合わせ基板W全体を基準としてアライメントするものであり、ピン13’がベースウェーハ11のみならず、ボンドウェーハ10にも当接している。そのため、貼り合わせ基板Wのボンドウェーハ10とベースウェーハ11の貼り合わせが平行方向にずれている場合、アライメントにおいてそのずれが影響して、ベースウェーハ11を基準とした場合のアライメントとは一致しなくなる。そして、ずれの影響を受けたままの状態で貼り合わせ基板Wの外周部の研削を施せば、テラス加工幅の位置による差が大きくなり、公差が拡大してしまう。
On the other hand, FIG. 2C shows the alignment of the substrate W in the conventional apparatus for comparison. In the conventional apparatus, alignment is performed using the entire bonded substrate W as a reference, and the
また、図2(D)には、貼り合わせ基板Wのベースウェーハ11と、ボンドウェーハ10とが回転方向にずれて貼り合わされている場合である。この場合も貼り合わせ基板全体を基準としてアライメントすると、オリフラ位置を正確にとらえることが出来ず、外周部の研削をした場合に誤差を生じることになる。
FIG. 2D shows a case where the base wafer 11 of the bonded substrate W and the
次に、例えばボンドウェーハ10とベースウェーハ11の貼り合わせが平行方向にずれた貼り合わせ基板Wを対象とし、また、ベースウェーハ11を基準としたアライメント方法として保持台12及びピン13を用いた場合を例に、図3の本発明の研削方法の概略説明図を用いて、本発明の貼り合わせ基板Wの研削方法の有効性について説明する。
Next, for example, when the bonding substrate W in which the bonding of the
本発明の研削方法においては、ベースウェーハ11を基準として貼り合わせ基板Wをアライメントしている(図3(A)参照)。このため、たとえボンドウェーハ10とベースウェーハ11の貼り合わせが平行方向にずれていても、ベースウェーハ11だけを基準として研削が施されるため、貼り合わせのずれによる影響はなく、研削後にはテラス加工幅L1、L2には差が生じない(図3(B)参照)。したがって加工精度が向上し、テラス加工幅の公差は縮小されることになる。
In the grinding method of the present invention, the bonded substrate W is aligned with reference to the base wafer 11 (see FIG. 3A). For this reason, even if the bonding of the
このような研削方法により、たとえボンドウェーハ10とベースウェーハ11の貼り合わせにずれが生じていても、そのずれの影響を受けることなくボンドウェーハ10を研削することができる。そのため、テラス加工幅の最大と最小の差を抑制することができ、精度の高い加工ウェーハを得て、公差を縮小することが可能である。
また、アライメントの際に例えば保持台12とピン13を用いて、保持台12とピン13の貼り合わせ基板Wの厚さ方向の相対位置を調整することにより、また、貼り合わせ基板Wの周囲からピン13をベースウェーハ11に当接させることにより、いかなる厚さ・直径の貼り合わせ基板Wに対してもベースウェーハ11を基準としてアライメントすることができ、そのためボンドウェーハ10の外周部を高精度に研削することができる。
By such a grinding method, even if there is a deviation in bonding of the
In addition, by adjusting the relative position of the holding base 12 and the
一方、図4には従来方法による研削の概略説明図を示した。
従来方法では、貼り合わせ基板W全体を基準に貼り合わせ基板Wをアライメントして、その後ボンドウェーハ10の外周部に研削が施される。このため、ボンドウェーハ10とベースウェーハ11の貼り合わせにおける平行方向のずれの影響を受け、研削後のボンドウェーハ10とベースウェーハ11との中心軸が一致せず、テラス加工幅L3、L4に差が生じている。このように従来方法ではアライメントの際、貼り合わせのずれに左右され、そのため研削精度にも影響が出て、テラス加工幅の公差は大きなものとなってしまう。
On the other hand, FIG. 4 shows a schematic explanatory diagram of grinding by the conventional method.
In the conventional method, the bonded substrate W is aligned based on the entire bonded substrate W, and then the outer peripheral portion of the
以下に本発明の実施例および比較例をあげてさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
直径6インチ(150mm)、ベースウェーハ及びボンドウェーハの厚さがそれぞれ625μmのシリコン単結晶ウェーハからなる貼り合わせ基板を50枚用意した。
本発明の外周研削装置を用いて、ベースウェーハを基準としてアライメントし、幅3mm狙いでこれらの貼り合わせ基板の外周部の研削を行った。研削条件としては、#800のダイヤモンド砥石を用い、砥石の周速1600m/min、貼り合わせ基板の周速300mm/minで相互に逆回転させた。研削速度は、0.6mm/minとし、ボンドウェーハの厚さが100μmとなるまで研削して除去した。研削後、NaOHを用いたアルカリエッチングを行い、その後テラス加工幅を4点測定した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.
Example 1
Fifty bonded substrates made of a silicon single crystal wafer having a diameter of 6 inches (150 mm) and a base wafer and a bond wafer each having a thickness of 625 μm were prepared.
Using the peripheral grinding apparatus of the present invention, alignment was performed with the base wafer as a reference, and the peripheral portions of these bonded substrates were ground with an aim of a width of 3 mm. As grinding conditions, a # 800 diamond grindstone was used, and they were rotated in reverse directions at a peripheral speed of 1600 m / min of the grindstone and a peripheral speed of 300 mm / min of the bonded substrate. The grinding speed was 0.6 mm / min, and grinding was performed until the thickness of the bond wafer reached 100 μm. After grinding, alkali etching using NaOH was performed, and then the terrace processing width was measured at four points.
図5に実施例1の測定結果を示す。
図5より、加工基板の度数が、加工幅3.0mm近傍に集中し狙い通りとなっていることが確認できる。また、3.0mm近傍において加工基板枚数が突出しているだけでなく、加工幅の最大と最小の差が小さく、ばらつきが抑えられていることが判る(平均2.9839mm、σ=0.030、R=max−min=0.163)。
これより、本発明によって狙い加工幅に対して精度良く貼り合わせ基板の外周部を研削できたことが判る。このため、公差を縮小することができ、実施例1では、従来では±0.5mmであったが、±0.2mmに改善することができた。
FIG. 5 shows the measurement results of Example 1.
From FIG. 5, it can be confirmed that the frequency of the processed substrate is concentrated in the vicinity of the processed width of 3.0 mm and is as intended. Further, it can be seen that not only the number of processed substrates protrudes in the vicinity of 3.0 mm, but also the difference between the maximum and minimum processing widths is small and variation is suppressed (average 2.9839 mm, σ = 0.030, R = max−min = 0.163).
From this, it turns out that the outer peripheral part of the bonded substrate was able to be accurately ground by the present invention with respect to the target processing width. For this reason, the tolerance can be reduced, and in Example 1, it was ± 0.5 mm in the past, but it was improved to ± 0.2 mm.
(比較例1)
実施例1に使用したものと同様にして作製された貼り合わせ基板を210枚用意した。
従来の外周研削装置を用いて、貼り合わせ基板全体を基準としてアライメントをし、実施例1と同様に加工幅3.0mm狙いでこれらの貼り合わせ基板の外周部の研削を行った。
他の研削条件は実施例1の場合と同様である。研削後、NaOHを用いたアルカリエッチングを行い、その後テラス加工幅を4点測定した。
(Comparative Example 1)
210 bonded substrates produced in the same manner as those used in Example 1 were prepared.
Using a conventional peripheral grinding apparatus, alignment was performed with the entire bonded substrate as a reference, and the peripheral portions of these bonded substrates were ground with a processing width of 3.0 mm as in Example 1.
Other grinding conditions are the same as in the first embodiment. After grinding, alkali etching using NaOH was performed, and then the terrace processing width was measured at four points.
図6に比較例1の結果を示す。
図6より、加工幅の最大値と最小値の差が実施例1に比べて大きく、ばらつきが大きいことが確認できる(平均3.0932mm、σ=0.107、R=0.452)。実施例1のように±0.2mmの範囲内には収まらなかった。このような場合、狙い加工幅付近に加工基板数が集中する傾向があっても分布範囲が広いために公差が大きくなってしまう。また、例え公差内に分布範囲が収まっていても、分布範囲が広がっていて規格の限度に近接している状況であれば、全数検査する必要性がありコスト・時間等の面で問題が生じてしまう。
FIG. 6 shows the result of Comparative Example 1.
From FIG. 6, it can be confirmed that the difference between the maximum value and the minimum value of the processing width is larger than that of Example 1 and the variation is large (average 3.0932 mm, σ = 0.107, R = 0.552). As in Example 1, it was not within the range of ± 0.2 mm. In such a case, even if the number of processed substrates tends to concentrate in the vicinity of the target processing width, the tolerance increases due to the wide distribution range. In addition, even if the distribution range is within tolerances, if the distribution range is wide and close to the limits of the standard, it is necessary to inspect all of them, causing problems in terms of cost, time, etc. End up.
このように、本発明の外周研削装置及び研削方法によって、貼り合わせ基板のベースウェーハを基準としてアライメントし、それによりボンドウェーハの外周部を高精度に研削することが可能となり、テラス加工幅の公差を縮小し改善することができる。 As described above, the outer periphery grinding apparatus and the grinding method of the present invention enables alignment with the base wafer of the bonded substrate as a reference, thereby enabling the outer periphery of the bond wafer to be ground with high accuracy, and the tolerance of the terrace processing width. Can be reduced and improved.
なお、本発明は、上記形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 In addition, this invention is not limited to the said form. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
1…本発明の外周研削装置、 2…ウェーハ出入ロボット、
3…ウェーハキャリア、 4…仮置き台、 5…搬送ロボット、
6…アライメント手段、 7…チャックテーブル、 8…研削手段、
9…研削ホイール、 10…ボンドウェーハ、
11…ベースウェーハ、 12…保持台、 13、13’…ピン、
T1…貼り合わせ基板の面に平行な方向、
T2…貼り合わせ基板の厚さ方向
L1、L2、L3、L4…テラス加工幅、 W…貼り合わせ基板。
DESCRIPTION OF
3 ... Wafer carrier, 4 ... Temporary table, 5 ... Transfer robot,
6 ... Alignment means, 7 ... Chuck table, 8 ... Grinding means,
9 ... Grinding wheel, 10 ... Bond wafer,
11 ... Base wafer, 12 ... Holding stand, 13, 13 '... Pin,
T 1 ... direction parallel to the surface of the bonded substrate,
T 2 ... Thickness direction of bonded substrate L 1 , L 2 , L 3 , L 4 ... Terrace processing width, W ... Bonded substrate.
Claims (2)
少なくとも、前記貼り合わせ基板をアライメントするアライメント手段と、該アライメント手段によりアライメントされた前記貼り合わせ基板のボンドウェーハの外周部を研削する研削手段とを具備し、前記アライメント手段がベースウェーハを基準として前記貼り合わせ基板をアライメントするものであり、
前記アライメント手段が、前記貼り合わせ基板を保持する保持台と、該貼り合わせ基板の周辺に配設された複数のピンであって、前記保持台と前記ピンは保持された貼り合わせ基板の厚さ方向の相対位置が可変であり、前記ピンが前記ベースウェーハのみと接触するように、保持された前記貼り合わせ基板の厚さ方向の相対位置を調整し、前記ピンが周囲からベースウェーハに当接することでアライメントするものであることを特徴とする外周研削装置。 An apparatus for grinding an outer peripheral portion of a bonded substrate obtained by bonding a bond wafer on which a device is manufactured and a base wafer to be a supporting substrate,
At least alignment means for aligning the bonded substrate; and grinding means for grinding an outer peripheral portion of a bond wafer of the bonded substrate aligned by the alignment device, wherein the alignment device is based on the base wafer. all SANYO to align the bonded substrate,
The alignment means includes a holding table for holding the bonded substrate, and a plurality of pins disposed around the bonded substrate, wherein the holding table and the pin are held by a thickness of the bonded substrate. The relative position in the direction is variable, and the relative position in the thickness direction of the bonded substrate is adjusted so that the pin contacts only the base wafer, and the pin contacts the base wafer from the periphery. An outer peripheral grinding device characterized by being aligned by the above .
前記ベースウェーハを基準として前記貼り合わせ基板をアライメントするとき、前記貼り合わせ基板を保持台に保持し、該貼り合わせ基板の周辺に配設され、前記ベースウェーハのみと接触するように、保持された前記貼り合わせ基板の厚さ方向に対する位置が調整された複数のピンが、周囲からベースウェーハに当接することによって貼り合わせ基板のアライメントをして、
該アライメントされた貼り合わせ基板の前記ボンドウェーハの外周部を研削することを特徴とする貼り合わせ基板の研削方法。 A method of grinding an outer peripheral portion of a bonded substrate obtained by bonding a bond wafer on which a device is manufactured and a base wafer to be a supporting substrate,
When aligning the bonded substrate with the base wafer as a reference , the bonded substrate is held on a holding table, arranged around the bonded substrate, and held so as to contact only the base wafer. A plurality of pins adjusted in position with respect to the thickness direction of the bonded substrate are aligned with the bonded substrate by contacting the base wafer from the periphery,
A method for grinding a bonded substrate, comprising grinding an outer peripheral portion of the bond wafer of the aligned bonded substrate.
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