JP5254539B2 - Wafer grinding equipment - Google Patents

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JP5254539B2 JP2006217150A JP2006217150A JP5254539B2 JP 5254539 B2 JP5254539 B2 JP 5254539B2 JP 2006217150 A JP2006217150 A JP 2006217150A JP 2006217150 A JP2006217150 A JP 2006217150A JP 5254539 B2 JP5254539 B2 JP 5254539B2
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本発明は、半導体ウエーハ等のウエーハを裏面研削して所定厚さに薄化させるウエーハ研削装置に係り、特に、外周部を残し、外周部の内側のデバイス形成領域のみを研削するにあたって好適なウエーハ研削装置に関する。   The present invention relates to a wafer grinding apparatus for grinding a wafer such as a semiconductor wafer to a predetermined thickness by back grinding, and in particular, a wafer suitable for grinding only a device forming region inside the outer peripheral portion while leaving the outer peripheral portion. The present invention relates to a grinding apparatus.
各種電子機器に用いられるデバイスの半導体チップは、一般に、円盤状の半導体ウエーハの表面に、ストリートと呼ばれる分割予定ラインで格子状の矩形領域を区画し、これら領域の表面に電子回路を形成してから、裏面を研削して薄化し、ストリートに沿って分割するといった方法で製造される。ところで、近年の電子機器の小型化・薄型化は顕著であり、これに伴って半導体チップもより薄いものが求められ、これは半導体ウエーハを従来よりも薄くする必要が生じるということになる。   A semiconductor chip of a device used for various electronic devices generally has a rectangular rectangular area defined by dividing lines called streets on the surface of a disk-shaped semiconductor wafer, and an electronic circuit is formed on the surface of these areas. Then, it is manufactured by a method in which the back surface is ground and thinned and divided along the street. By the way, downsizing and thinning of electronic devices in recent years are remarkable, and accordingly, a semiconductor chip is required to be thinner, which means that it is necessary to make the semiconductor wafer thinner than before.
ところが、半導体ウエーハを薄くすると剛性が低下するため、その後の工程での取扱いが困難になったり、割れやすくなったりする問題が生じる。そこで、裏面研削の際に、表面に半導体チップが形成された円形のデバイス形成領域に対応する部分のみを必要厚さに研削して薄化すると同時に、その周囲の環状の外周余剰領域を比較的肉厚の補強部として残すことにより、薄化による上記問題が生じないようにすることが行われている。このように外周部を肉厚として裏面に凹部を形成する技術は、例えば特許文献1,2等に開示されている。   However, when the semiconductor wafer is thinned, the rigidity is lowered, so that there is a problem that handling in the subsequent process becomes difficult or breakage is likely to occur. Therefore, at the time of back surface grinding, only the portion corresponding to the circular device formation region on which the semiconductor chip is formed on the surface is ground and thinned to the required thickness, and at the same time, the surrounding annular peripheral region is relatively By leaving it as a thick reinforcing portion, the above-mentioned problem due to thinning is prevented from occurring. Techniques for forming the recesses on the back surface with the outer peripheral portion being thick are disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2.
特開2004−281551号公報JP 2004-281551 A 特開2005−123425号公報JP 2005-123425 A
ウエーハ裏面に凹部を形成する方法としては、回転可能な真空チャック式等のチャックテーブル上に、裏面を露出させた状態でウエーハを同心状に吸着させて保持し、ウエーハを回転させながら、複数の砥石が環状に配列されたカップ状の砥石ホイールを被研削面に押し付ける方法がある。この方法では、砥石ホイールの直径はウエーハの半径にほぼ等しいものが用いられ、刃先がウエーハの回転中心と外周部の内周縁を通過するようにウエーハに対向させることにより、外周部を残してデバイス形成領域に対応する部分のみが研削されるようになされている。   As a method of forming a recess on the back surface of the wafer, a wafer is sucked and held concentrically on a rotatable chuck table such as a vacuum chuck type while the back surface is exposed. There is a method of pressing a cup-shaped grindstone wheel in which grindstones are arranged in an annular shape against a surface to be ground. In this method, the diameter of the grindstone wheel is approximately equal to the radius of the wafer, and the outer edge is left behind by facing the wafer so that the cutting edge passes through the rotation center of the wafer and the inner periphery of the outer circumference. Only the portion corresponding to the formation region is ground.
ところで、半導体ウエーハのサイズすなわち直径は様々であり、主流の200mmの他には例えば150mm、125mmといったものが使用されている。サイズの異なる半導体ウエーハに対して上記の裏面研削加工を行う場合には、砥石ホイールをウエーハのサイズに合わせて変更するとともに、砥石ホイールのウエーハへの対向位置を上記のように刃先がウエーハの回転中心と外周部の内周縁を通過する位置に調整する必要があり、この位置調整は、砥石ホイールかチャックテーブルのいずれか一方を水平移動させることにより可能である。   By the way, there are various sizes of semiconductor wafers, that is, diameters, for example, 150 mm and 125 mm are used in addition to the mainstream 200 mm. When performing the above-mentioned back grinding for semiconductor wafers of different sizes, the grinding wheel is changed according to the wafer size, and the position of the grinding wheel facing the wafer is rotated as described above. It is necessary to adjust to a position that passes through the center and the inner peripheral edge of the outer peripheral portion, and this position adjustment is possible by horizontally moving either one of the grindstone wheel or the chuck table.
砥石ホイールを回転させる研削軸が1つの簡素な研削装置であれば、チャックテーブルあるいは研削軸を水平移動させる機構を設けることは比較的容易である。しかしながら、粗研削用と仕上げ研削用といった複数の研削軸を備え、ターンテーブルを回転させることで複数のチャックテーブル上のウエーハに対し粗研削と仕上げ研削を順次施す多軸式の研削装置にあっては、砥石ホイールのウエーハへの対向位置を調整し得る機構を有するものは提供されていないのが現状である。   If the grinding shaft for rotating the grinding wheel is one simple grinding device, it is relatively easy to provide a mechanism for horizontally moving the chuck table or the grinding shaft. However, in a multi-axis type grinding machine that has a plurality of grinding axes for rough grinding and finish grinding, and sequentially performs rough grinding and finishing grinding on wafers on a plurality of chuck tables by rotating a turntable. However, there is no provision of a mechanism that can adjust the position of the grindstone wheel facing the wafer.
よって本発明は、研削軸を複数備えた多軸式のウエーハ研削装置において、ウエーハのサイズに応じて交換した砥石ホイールを、刃先がウエーハの回転中心と外周部の内周縁を通過する凹部形成可能位置に位置調整することが可能となり、1台の装置で複数のウエーハサイズに対応しながら裏面に凹部を形成する運転を円滑に進めることができるウエーハ研削装置を提供することを目的としている。   Therefore, according to the present invention, in a multi-axis wafer grinding apparatus having a plurality of grinding axes, a grinding wheel that is exchanged according to the size of the wafer can be formed with a recess in which the cutting edge passes through the rotation center of the wafer and the inner peripheral edge of the outer circumference. An object of the present invention is to provide a wafer grinding apparatus which can be adjusted to a position and can smoothly proceed with an operation of forming recesses on the back surface while supporting a plurality of wafer sizes with a single apparatus.
本発明は、円盤状のウエーハの少なくとも片面を、外周部を残して該外周部の内側を研削するウエーハ研削装置であって、回転中心を頂点として傘状に傾斜するように形成されたウエーハ保持面を有する自転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルを自転可能に支持し、チャックテーブルに対してウエーハを着脱させるウエーハ着脱位置と、ウエーハを粗研削する第1の研削位置と、粗研削後のウエーハを仕上げ研削する第2の研削位置の3位置に、該チャックテーブルを位置付けるターンテーブルと、チャックテーブルに保持されたウエーハの回転中心と外周部の内周縁を通過する環状の砥石ホイールと、該砥石ホイールを回転させる回転駆動源とを有し、第1の研削位置に位置付けられたウエーハを粗研削する第1の研削手段と、チャックテーブルに保持されたウエーハの回転中心と外周部の内周縁を通過し、かつ、第1の研削手段で研削されたウエーハに対し平行な接触面を有する環状の砥石ホイールと、該砥石ホイールを回転させる回転駆動源とを有し、第2の研削位置に位置付けられたウエーハを仕上げ研削する第2の研削手段と、第1の研削手段を、チャックテーブルのウエーハ保持面に対して垂直な方向に移動させる第1の垂直方向移動手段と、第1の研削手段とチャックテーブルとを、該チャックテーブルのウエーハ保持面に対して平行な方向に相対移動させる第1の平行方向移動手段と、第2の研削手段を、チャックテーブルのウエーハ保持面に対して垂直な方向に移動させる第2の垂直方向移動手段と、第2の研削手段とチャックテーブルとを、該チャックテーブルのウエーハ保持面に対して平行な方向に相対移動させる第2の平行方向移動手段とを備え、第1の研削手段および第2の研削手段の各砥石ホイールがチャックテーブルに保持されたウエーハに接触して押し付けられる円弧状の加工点が、チャックテーブル上で見た場合において同じであることを特徴としている。 The present invention is a wafer grinding apparatus for grinding at least one surface of a disk-shaped wafer inside the outer peripheral portion leaving the outer peripheral portion, the wafer holding formed so as to be inclined in an umbrella shape with the rotation center as a vertex A self-rotating chuck table having a surface, a wafer attaching / detaching position for supporting the chuck table so as to rotate and attaching / detaching the wafer to / from the chuck table, a first grinding position for rough grinding the wafer, A turntable for positioning the chuck table at three positions of a second grinding position for finish-grinding the wafer, an annular grinding wheel that passes through the rotation center of the wafer held by the chuck table and the inner peripheral edge of the outer periphery, A first grinding means for roughly grinding a wafer positioned at a first grinding position, and a rotational drive source for rotating the grinding wheel. Passes through the inner circumferential edge of the rotation center and the peripheral portion of the wafer held on the chuck table, and an annular grinding wheel having parallel contact surfaces against grinded wafer by first grinding means, a whetstone wheel A rotation driving source for rotating, a second grinding means for finish-grinding the wafer positioned at the second grinding position, and a direction perpendicular to the wafer holding surface of the chuck table. A first vertical movement means for moving the first vertical movement means, a first grinding means and a chuck table relative to the wafer holding surface of the chuck table in a direction parallel to the wafer holding surface; A second vertical movement means for moving the second grinding means in a direction perpendicular to the wafer holding surface of the chuck table; a second grinding means; and the chuck table. And a second parallel direction moving means for relatively moving in a direction parallel to the wafer holding surface of Kkuteburu, the wafer each grinding wheel is held on the chuck table of the first ground unit and the second grinding means The arcuate machining points pressed in contact with each other are characterized by being the same when viewed on the chuck table.
本発明のウエーハ研削装置では、ウエーハ着脱位置に位置付けられたチャックテーブルにウエーハが保持され、次いで、ターンテーブルが回転してウエーハが第1の研削位置に位置付けられ、第1の研削手段によってウエーハの片面が粗研削される。研削する部分は片面の外周部を残した該外周部の内側であり、片面には凹部が形成される。次にウエーハはターンテーブルが回転して第2の研削位置に位置付けられ、粗研削された面が第2の研削手段によって仕上げ研削される。この後ウエーハはウエーハ着脱位置に戻されて装置から搬出され、次の加工すべき新たなウエーハがチャックテーブルに移されて保持され、上記の研削動作が繰り返される。   In the wafer grinding apparatus of the present invention, the wafer is held on the chuck table positioned at the wafer attaching / detaching position, and then the turntable is rotated to position the wafer at the first grinding position. One side is rough ground. The portion to be ground is the inside of the outer peripheral portion leaving the outer peripheral portion on one side, and a concave portion is formed on one side. Next, the turntable is rotated and the wafer is positioned at the second grinding position, and the rough ground surface is finish ground by the second grinding means. Thereafter, the wafer is returned to the wafer attaching / detaching position and carried out of the apparatus, and a new wafer to be processed next is moved to the chuck table and held, and the above grinding operation is repeated.
本発明では、ウエーハをチャックテーブルに保持してから、粗研削、仕上げ研削を経てウエーハを搬出する一連の工程を効率的に行う観点から、チャックテーブルを、少なくともターンテーブルの上記3位置に対応する位置に1つずつ、計3つ設け、各位置においてウエーハに対する処理を行う形態が好ましい。   In the present invention, the chuck table corresponds to at least the three positions of the turntable from the viewpoint of efficiently performing a series of steps of holding the wafer on the chuck table and then carrying out the wafer through rough grinding and finish grinding. A configuration is preferable in which a total of three are provided, one at each position, and the wafer is processed at each position.
第1および第2の研削手段は、環状の砥石ホイールを回転駆動源で回転させる構成である。これら研削手段は、それぞれ第1および第2の垂直方向移動手段でチャックテーブル方向に移動させられることにより砥石ホイールがウエーハに押し付けられる。チャックテーブルによってウエーハを回転させながら、砥石ホイールをウエーハに押し付けることにより、ウエーハが研削される。砥石ホイールはウエーハの半径にほぼ等しい直径のものが用いられ、刃先がウエーハの回転中心と外周部の内周縁を通過するようにウエーハに対向させられた位置(以降、凹部形成可能位置と呼ぶ場合がある)でウエーハに押し付けられることにより、ウエーハの片面は外周部を残して該外周部の内側が研削され、凹部が形成される。   The first and second grinding means are configured to rotate an annular grinding wheel with a rotational drive source. These grinding means are moved in the chuck table direction by the first and second vertical movement means, respectively, so that the grinding wheel is pressed against the wafer. The wafer is ground by pressing the grindstone wheel against the wafer while rotating the wafer by the chuck table. A wheel with a diameter approximately equal to the radius of the wafer is used, and the position where the cutting edge faces the wafer so as to pass through the rotation center of the wafer and the inner peripheral edge of the outer periphery (hereinafter referred to as a recess-forming position) Is pressed against the wafer, the inside of the outer peripheral portion is ground on one side of the wafer leaving the outer peripheral portion, and a recess is formed.
このように凹部を形成するための砥石ホイールは、上記のように直径がウエーハの半径にほぼ等しいものが用いられる。直径が異なるウエーハを研削する場合には、ウエーハのサイズに応じて砥石ホイールを交換する必要があり、この交換とともに、砥石ホイールの刃先がウエーハの回転中心と外周部の内周縁を通過するように、ウエーハに対する砥石ホイールの位置を調整する必要がある。   As described above, the grinding wheel for forming the recesses has a diameter approximately equal to the radius of the wafer. When grinding wafers with different diameters, it is necessary to replace the grinding wheel according to the size of the wafer, and at the same time, the cutting edge of the grinding wheel passes through the rotation center of the wafer and the inner periphery of the outer periphery. It is necessary to adjust the position of the grinding wheel relative to the wafer.
それには、粗研削する第1の研削手段においては、第1の平行方向移動手段により、第1の研削手段とチャックテーブルとを、該チャックテーブルのウエーハ保持面に対して平行な方向に相対移動させる。また、第2の研削手段においては、第2の平行方向移動手段により、第2の研削手段とチャックテーブルとを、該チャックテーブルのウエーハ保持面に対して平行な方向に相対移動させる。   For this purpose, in the first grinding means for rough grinding, the first parallel movement means relatively moves the first grinding means and the chuck table in a direction parallel to the wafer holding surface of the chuck table. Let In the second grinding means, the second parallel movement means moves the second grinding means and the chuck table relative to each other in a direction parallel to the wafer holding surface of the chuck table.
上記相対移動の方向としては、各研削位置に位置付けられたチャックテーブルの回転中心とターンテーブルの回転中心とを結ぶ線に沿った軸間方向が挙げられる。この場合には、第1の平行方向移動手段は、チャックテーブルが第1の研削位置に位置付けられた時に、該チャックテーブルと第1の研削手段とを、チャックテーブルの回転中心とターンテーブルの回転中心とを結ぶ線に沿った軸間方向に相対移動させて両者の軸間距離を可変させ、第2の平行方向移動手段は、チャックテーブルが第2の研削位置に位置付けられた時に、該チャックテーブルと第2の研削手段とを、チャックテーブルの回転中心とターンテーブルの回転中心とを結ぶ線に沿った軸間方向に相対移動させて両者の軸間距離を可変させる形態となる。   Examples of the direction of the relative movement include an inter-axis direction along a line connecting the rotation center of the chuck table positioned at each grinding position and the rotation center of the turntable. In this case, when the chuck table is positioned at the first grinding position, the first parallel movement means moves the chuck table and the first grinding means between the rotation center of the chuck table and the rotation of the turntable. The distance between the two axes is varied by relative movement in the inter-axis direction along a line connecting the center, and the second parallel-direction moving means is configured so that the chuck table is positioned when the chuck table is positioned at the second grinding position. The table and the second grinding means are moved relative to each other in the inter-axis direction along the line connecting the rotation center of the chuck table and the rotation center of the turn table, so that the distance between the axes is variable.
上記のように、第1の研削位置および第2の研削位置のいずれの位置においても、チャックテーブルとそれぞれの研削手段との相対移動の方向を、チャックテーブルの回転中心とターンテーブルの回転中心とを結ぶ線に沿った軸間方向とすることにより、次の利点がある。すなわち、各研削手段の砥石ホイールがウエーハに接触して押し付けられる円弧状の加工点が、チャックテーブル上で見た場合に、第1の研削位置と第2の研削位置とで同じとなる。このため、はじめに第1の研削位置で第1の研削手段により粗研削されたウエーハの加工点に対して、第2の研削位置で第2の研削手段により仕上げ研削する際、ウエーハに対して砥石ホイールの接触面が平行となり、仕上げ研削量が径方向にわたって均一となる。したがって仕上げ研削での砥石ホイールの偏った接触が起こらない。この作用は、チャックテーブルのウエーハ保持面が回転中心を頂点として傘状に僅かに傾斜しているため生じるものである。 As described above, in any of the first grinding position and the second grinding position, the direction of relative movement between the chuck table and the respective grinding means is determined based on the rotation center of the chuck table and the rotation center of the turntable. By using the inter-axis direction along the line connecting the two, there is the following advantage. That is, the arc-shaped machining point at which the grinding wheel of each grinding means is pressed against the wafer is the same at the first grinding position and the second grinding position when viewed on the chuck table. For this reason, when the finish grinding is first performed by the second grinding means at the second grinding position with respect to the processing point of the wafer that has been coarsely ground by the first grinding means at the first grinding position, the grindstone is applied to the wafer. The contact surfaces of the wheels are parallel, and the amount of finish grinding is uniform over the radial direction. Therefore, uneven contact of the grinding wheel during finish grinding does not occur. This effect is for wafer holding surface Ji Yakkuteburu arises because of the slightly inclined like an umbrella rotation center as the vertex.
上記の各平行方向移動手段による相対移動は、各研削手段とチャックテーブルのいずれか一方を上記軸間方向に移動させることによりなされる。すなわち、第1の平行方向移動手段は第1の研削手段を軸間方向に移動させ、第2の平行方向移動手段は第2の研削手段を軸間方向に移動させる形態や、第1の平行方向移動手段および第2の平行方向移動手段は、チャックテーブルを軸間方向に移動させる形態が、具体的な形態となる。   The relative movement by each of the parallel direction moving means is performed by moving either one of the grinding means or the chuck table in the inter-axis direction. That is, the first parallel direction moving means moves the first grinding means in the direction between the axes, and the second parallel direction moving means moves the second grinding means in the direction between the axes, or the first parallel direction. The direction moving means and the second parallel direction moving means have a specific form in which the chuck table is moved in the inter-axis direction.
また、ターンテーブルをチャックテーブルが上記3位置から僅かにずれる位置に回転させることによっても砥石ホイールの位置を凹部形成可能位置に調整することができる。すなわちこの場合には、ターンテーブルが第1の平行方向移動手段および第2の平行方向移動手段となる。   Further, the position of the grindstone wheel can be adjusted to the position where the recess can be formed by rotating the turntable to a position where the chuck table is slightly shifted from the three positions. That is, in this case, the turntable becomes the first parallel direction moving means and the second parallel direction moving means.
本発明によれば、研削軸を複数備えた多軸式のウエーハ研削装置において、ウエーハのサイズに応じて交換した砥石ホイールを、刃先がウエーハの回転中心と外周部の内周縁を通過する凹部形成可能位置に位置調整することが可能となり、1台の装置で複数のウエーハサイズに対応しながら裏面に凹部を形成する運転を円滑に進めることができるといった効果を奏する。   According to the present invention, in a multi-axis wafer grinding apparatus provided with a plurality of grinding shafts, a grinding wheel that has been exchanged according to the size of the wafer is formed with a recess whose blade edge passes through the rotation center of the wafer and the inner peripheral edge of the outer periphery. It is possible to adjust the position to a possible position, and there is an effect that it is possible to smoothly advance the operation of forming the concave portion on the back surface while supporting a plurality of wafer sizes with one apparatus.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
[1]半導体ウエーハ
図1の符号1は、一実施形態のウエーハ研削装置によって裏面に凹部が形成される円盤状の半導体ウエーハ(以下ウエーハと略称)を示している。このウエーハ1はシリコンウエーハ等であって、加工前の厚さは例えば600〜700μm程度である。ウエーハ1の表面には、格子状の分割予定ライン2によって複数の矩形状の半導体チップ3が区画されており、これら半導体チップ3の表面には、ICやLSI等の図示せぬ電子回路が形成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] Semiconductor Wafer Reference numeral 1 in FIG. 1 indicates a disk-shaped semiconductor wafer (hereinafter abbreviated as a wafer) in which a recess is formed on the back surface by the wafer grinding apparatus of one embodiment. The wafer 1 is a silicon wafer or the like, and the thickness before processing is, for example, about 600 to 700 μm. A plurality of rectangular semiconductor chips 3 are defined on the surface of the wafer 1 by grid-like division lines 2, and electronic circuits (not shown) such as ICs and LSIs are formed on the surface of the semiconductor chips 3. Has been.
複数の半導体チップ3は、ウエーハ1と同心の概ね円形状のデバイス形成領域4に形成されている。デバイス形成領域4はウエーハ1の大部分を占めており、このデバイス形成領域4の周囲のウエーハ外周部が、半導体チップ3が形成されない環状の外周余剰領域5とされている。また、ウエーハ1の周面の所定箇所には、半導体の結晶方位を示すV字状の切欠き(ノッチ)6が形成されている。このノッチ6は、外周余剰領域5内に形成されている。ウエーハ1は、最終的には分割予定ライン2に沿って切断、分割され、複数の半導体チップ3に個片化される。本実施形態に係るウエーハ研削装置は、半導体チップ3に個片化する前の段階でウエーハ1の裏面のデバイス形成領域4に対応する領域を目的厚さまで研削して薄化し、裏面に凹部を形成する装置である。   The plurality of semiconductor chips 3 are formed in a substantially circular device formation region 4 concentric with the wafer 1. The device forming region 4 occupies most of the wafer 1, and the outer peripheral portion of the wafer around the device forming region 4 is an annular outer peripheral region 5 in which the semiconductor chip 3 is not formed. A V-shaped notch 6 indicating the crystal orientation of the semiconductor is formed at a predetermined location on the peripheral surface of the wafer 1. The notch 6 is formed in the outer peripheral surplus region 5. The wafer 1 is finally cut and divided along the planned division line 2 and separated into a plurality of semiconductor chips 3. In the wafer grinding apparatus according to the present embodiment, a region corresponding to the device formation region 4 on the back surface of the wafer 1 is thinned by grinding to a target thickness before the semiconductor chip 3 is singulated, and a recess is formed on the back surface. It is a device to do.
ウエーハ1を裏面研削する際には、電子回路を保護するなどの目的で、図1に示すように電子回路が形成された側の表面に保護テープ7が貼着される。保護テープ7は、例えば厚さ100〜200μm程度のポリエチレンやポリオレフィンシートの片面に10μm程度の粘着剤を塗布した構成のものが用いられる。   When the wafer 1 is ground on the back surface, a protective tape 7 is attached to the surface on which the electronic circuit is formed as shown in FIG. 1 for the purpose of protecting the electronic circuit. As the protective tape 7, for example, one having a configuration in which an adhesive of about 10 μm is applied to one side of a polyethylene or polyolefin sheet having a thickness of about 100 to 200 μm is used.
[2]ウエーハ研削装置の構成
続いて、本実施形態のウエーハ研削装置を説明する。
図2は、ウエーハ研削装置10の全体を示しており、このウエーハ研削装置10は、上面が水平とされた直方体状の基台11を備えている。図2では、基台11の長手方向、長手方向に直交する水平な幅方向および鉛直方向を、それぞれY方向、X方向およびZ方向で示している。基台11のY方向一端部には、X方向(ここでは左右方向とする)に並ぶ一対のコラム12,13が立設されている。基台11上には、Y方向のコラム12,13側にウエーハ1を研削加工する加工エリア11Aが設けられ、コラム12,13とは反対側に、加工エリア11Aに加工前のウエーハ1を供給し、かつ、加工後のウエーハ1を回収する着脱エリア11Bが設けられている。
[2] Configuration of Wafer Grinding Device Next, the wafer grinding device of this embodiment will be described.
FIG. 2 shows the entire wafer grinding apparatus 10, and this wafer grinding apparatus 10 includes a rectangular parallelepiped base 11 whose upper surface is horizontal. In FIG. 2, the longitudinal direction of the base 11, the horizontal width direction perpendicular to the longitudinal direction, and the vertical direction are indicated by a Y direction, an X direction, and a Z direction, respectively. At one end in the Y direction of the base 11, a pair of columns 12 and 13 are erected in the X direction (here, the left and right direction). On the base 11, a processing area 11A for grinding the wafer 1 is provided on the side of the columns 12 and 13 in the Y direction, and the unprocessed wafer 1 is supplied to the processing area 11A on the side opposite to the columns 12 and 13. In addition, a detachable area 11B for collecting the processed wafer 1 is provided.
加工エリア11Aには、回転軸がZ方向と平行で上面が水平とされた円盤状のターンテーブル20が回転自在に設けられている。このターンテーブル20は、図示せぬ回転駆動機構によって矢印R方向に回転させられる。ターンテーブル20上の外周部には、回転軸がZ方向と平行で、上面(ウエーハ保持面)30aが水平とされた複数(この場合は3つ)の円盤状のチャックテーブル30が、周方向に等間隔をおいて回転自在に配置されている。   In the processing area 11A, a disk-shaped turntable 20 whose rotation axis is parallel to the Z direction and whose upper surface is horizontal is rotatably provided. The turntable 20 is rotated in the direction of arrow R by a rotation drive mechanism (not shown). A plurality of (in this case, three) disk-shaped chuck tables 30 whose rotation axis is parallel to the Z direction and whose upper surface (wafer holding surface) 30a is horizontal are arranged on the outer periphery of the turntable 20 in the circumferential direction. Are arranged so as to be rotatable at regular intervals.
これらチャックテーブル30は一般周知の真空チャック式であり、上面30aに載置されるウエーハ1を吸着、保持する。各チャックテーブル30は、それぞれがターンテーブル20内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって、一方向、または両方向に独自に回転すなわち自転するようになっており、ターンテーブル20が回転すると公転の状態になる。   These chuck tables 30 are of a generally known vacuum chuck type, and suck and hold the wafer 1 placed on the upper surface 30a. Each chuck table 30 is independently rotated or rotated in one direction or both directions by a rotation drive mechanism (not shown) provided in the turntable 20, and revolves when the turntable 20 rotates. It becomes a state.
図2に示すように2つのチャックテーブル30がコラム12、13側でX方向に並んだ状態において、それらチャックテーブル30の直上には、ターンテーブル20の回転方向上流側から順に、粗研削ユニット(第1の研削手段)40Aと、仕上げ研削ユニット(第2の研削手段)40Bとが、それぞれ配されている。各チャックテーブル30は、ターンテーブル20の間欠的な回転によって、粗研削ユニット40Aの下方である粗研削位置と、仕上げ研削ユニット40Bの下方である仕上げ研削位置と、着脱エリア11Bに最も近付いた着脱位置との3位置にそれぞれ位置付けられるようになっている。   As shown in FIG. 2, in a state where two chuck tables 30 are arranged in the X direction on the columns 12 and 13 side, a rough grinding unit ( A first grinding means (40A) and a finish grinding unit (second grinding means) 40B are provided. Each chuck table 30 is intermittently rotated by the turntable 20 so that the rough grinding position below the rough grinding unit 40A, the finish grinding position below the finish grinding unit 40B, and the attachment / detachment closest to the attachment / detachment area 11B. It can be positioned at three positions.
粗研削ユニット40Aおよび仕上げ研削ユニット40Bは、コラム(粗研削側コラム12、仕上げ研削側コラム13)にそれぞれ取り付けられている。これらコラム12,13に対する粗研削ユニット40Aおよび仕上げ研削ユニット40Bの取付構造は同一であってX方向で左右対称となっている。そこで、図2を参照して仕上げ研削側を代表させてその取付構造を説明する。   The rough grinding unit 40A and the finish grinding unit 40B are respectively attached to columns (rough grinding side column 12 and finish grinding side column 13). The mounting structures of the rough grinding unit 40A and the finish grinding unit 40B with respect to the columns 12 and 13 are the same and are symmetrical in the X direction. Therefore, the mounting structure will be described with reference to FIG.
仕上げ研削側コラム13の加工エリア11Aに面する前面13aは、基台11の上面に対しては垂直面であるが、X方向の中央から端部に向かうにしたがって奥側(反着脱エリア11B側)に所定角度で斜めに後退したテーパ面に形成されている。このテーパ面13a(粗研削側のコラム12ではテーパ面12a)の水平方向すなわちテーパ方向は、仕上げ研削位置に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル20の回転中心とを結ぶ線に対して平行になるように設定されている。そしてこのテーパ面13aには、X軸送り機構(第2の平行方向移動手段)50を介してX軸スライダ55が取り付けられ、さらにX軸スライダ55にはZ軸送り機構(第2の垂直方向移動手段)60を介してZ軸スライダ65が取り付けられている。   The front surface 13a facing the processing area 11A of the finish grinding side column 13 is a vertical surface with respect to the upper surface of the base 11, but as it goes from the center in the X direction to the end portion (on the side opposite to the detachable area 11B) ) Is formed on a tapered surface that recedes obliquely at a predetermined angle. The horizontal direction of the taper surface 13a (the taper surface 12a in the rough grinding column 12), that is, the taper direction, is relative to the line connecting the rotation center of the chuck table 30 and the rotation center of the turntable 20 positioned at the finish grinding position. Are set to be parallel. An X-axis slider 55 is attached to the taper surface 13a via an X-axis feed mechanism (second parallel movement means) 50. Further, a Z-axis feed mechanism (second vertical direction) is attached to the X-axis slider 55. A Z-axis slider 65 is attached via a moving means) 60.
X軸送り機構50は、テーパ面13a(12a)に固定された上下一対のガイドレール51と、これらガイドレール51の間に配されてX軸スライダ55に螺合して貫通する図示せぬねじロッドと、このねじロッドを正逆回転させるモータ53とから構成される。ガイドレール51およびねじロッドはいずれもテーパ面13a(12a)のテーパ方向と平行に延びており、X軸スライダ55はガイドレール51に摺動自在に装着されている。X軸スライダ55は、モータ53で回転するねじロッドの動力が伝わりガイドレール51に沿って往復移動するようになっている。X軸スライダ55の往復方向は、ガイドレール51の延びる方向、すなわちテーパ面13a(12a)のテーパ方向と平行である。   The X-axis feed mechanism 50 includes a pair of upper and lower guide rails 51 fixed to the tapered surface 13a (12a), and a screw (not shown) that is disposed between the guide rails 51 and is screwed into and penetrates the X-axis slider 55. It is comprised from the rod and the motor 53 which rotates this screw rod forward / reversely. Both the guide rail 51 and the threaded rod extend in parallel with the taper direction of the tapered surface 13a (12a), and the X-axis slider 55 is slidably mounted on the guide rail 51. The X-axis slider 55 is adapted to reciprocate along the guide rail 51 as the power of the screw rod rotated by the motor 53 is transmitted. The reciprocating direction of the X-axis slider 55 is parallel to the direction in which the guide rail 51 extends, that is, the taper direction of the taper surface 13a (12a).
X軸スライダ55の前面はX・Z方向に沿った面であり、その前面に、Z軸送り機構60が設けられている。Z軸送り機構60は、X軸送り機構50の送り方向をZ方向に変更させた構成であって、X軸スライダ55の前面に固定されたZ方向に延びる左右一対(図2では右側の1つしか見えない)のガイドレール61と、これらガイドレール61の間に配されてZ軸スライダ65に螺合して貫通するZ方向に延びるねじロッド62と、このねじロッド62を正逆回転させるモータ63とから構成される。Z軸スライダ65は、ガイドレール61に摺動自在に装着されており、モータ63で回転するねじロッド62の動力によりガイドレール61に沿って昇降するようになっている。   The front surface of the X-axis slider 55 is a surface along the X / Z direction, and a Z-axis feed mechanism 60 is provided on the front surface. The Z-axis feed mechanism 60 has a configuration in which the feed direction of the X-axis feed mechanism 50 is changed to the Z direction, and is a pair of left and right (one on the right side in FIG. Only one guide rail 61, a screw rod 62 extending between the guide rails 61 and extending in the Z direction threadedly engaged with the Z-axis slider 65 and rotating the screw rod 62 forward and backward. And a motor 63. The Z-axis slider 65 is slidably mounted on the guide rail 61 and is moved up and down along the guide rail 61 by the power of the screw rod 62 rotated by the motor 63.
粗研削側コラム12の加工エリア11Aに面する前面12aは、仕上げ研削側コラム13と左右対称的に、X方向の中央から端部に向かうにしたがって所定角度で斜めに後退したテーパ面に形成され、このテーパ面12aに、X軸送り機構(第1の平行方向移動手段)50を介してX軸スライダ55が取り付けられ、さらにX軸スライダ55にはZ軸送り機構(第1の垂直方向移動手段)60を介してZ軸スライダ65が取り付けられている。粗研削側コラム12のテーパ面12aのテーパ方向は、粗研削位置に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル20の回転中心とを結ぶ線と平行になるように設定されている。   The front surface 12a facing the processing area 11A of the rough grinding side column 12 is formed in a tapered surface that is inclined backward at a predetermined angle from the center in the X direction toward the end, symmetrically to the finish grinding side column 13. An X-axis slider 55 is attached to the taper surface 12a via an X-axis feed mechanism (first parallel movement means) 50. Further, a Z-axis feed mechanism (first vertical movement) is attached to the X-axis slider 55. Means) A Z-axis slider 65 is attached via 60. The taper direction of the tapered surface 12a of the rough grinding column 12 is set to be parallel to a line connecting the rotation center of the chuck table 30 and the rotation center of the turntable 20 positioned at the rough grinding position.
粗研削側コラム12および仕上げ研削側コラム13に取り付けられた各Z軸スライダ65には、上記粗研削ユニット40Aおよび仕上げ研削ユニット40Bがそれぞれ固定されている。これらユニット40A,40Bについて以下に説明するが、同一構成であるため共通の符号を付すこととする。   The rough grinding unit 40A and the finish grinding unit 40B are fixed to the Z-axis sliders 65 attached to the rough grinding side column 12 and the finish grinding side column 13, respectively. These units 40A and 40B will be described below, but since they have the same configuration, common reference numerals will be given.
各研削ユニット40A,40Bは、図3に示すように、軸方向がZ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング41と、このスピンドルハウジング41内に同軸的、かつ回転自在に支持されたスピンドル42と、スピンドルハウジング41の上端部に固定されてスピンドル42を回転駆動するモータ(回転駆動源)43と、スピンドル42の下端に同軸的に固定された円盤状のフランジ44とを具備している。そしてフランジ44には、砥石ホイール45がねじ止め等の手段によって着脱自在に取り付けられる。   As shown in FIG. 3, each of the grinding units 40A and 40B includes a cylindrical spindle housing 41 whose axial direction extends in the Z direction, a spindle 42 that is coaxially and rotatably supported in the spindle housing 41, A motor (rotation drive source) 43 that is fixed to the upper end portion of the spindle housing 41 and rotationally drives the spindle 42 and a disk-like flange 44 that is coaxially fixed to the lower end of the spindle 42 are provided. A grindstone wheel 45 is detachably attached to the flange 44 by means such as screwing.
砥石ホイール45は、円盤状で下部が円錐状に形成されたフレーム46の下端面に、該下端面の外周部全周にわたって複数の砥石47が環状に配列されて固着されたものである。砥石47は、例えばビトリファイドと呼ばれるガラス質の焼結材料にダイヤモンド砥粒を混ぜて焼成したものなどが用いられる。砥石ホイール45は、砥石47による研削外径、すなわち複数の砥石47の外周縁の直径が、ウエーハ1の半径にほぼ等しいものが用いられる。これは、ウエーハ1の裏面研削の際に、砥石47の刃先がウエーハ1の回転中心と外周余剰領域5の内周縁を通過し、外周余剰領域5の厚さを残してデバイス形成領域4に対応する領域のみを研削することを可能とするための寸法設定である。   The grindstone wheel 45 is formed by affixing a plurality of grindstones 47 arranged in a ring shape and fixed to the lower end surface of a frame 46 having a disc shape and a conical lower portion. As the grindstone 47, for example, a vitreous sintered material called vitrified mixed with diamond abrasive grains and fired is used. As the grindstone wheel 45, a wheel whose outer diameter is ground by the grindstone 47, that is, a diameter of the outer peripheral edge of the plurality of grindstones 47 is approximately equal to the radius of the wafer 1 is used. This corresponds to the device formation region 4 with the cutting edge of the grindstone 47 passing through the rotation center of the wafer 1 and the inner peripheral edge of the outer peripheral surplus region 5 while leaving the thickness of the outer peripheral surplus region 5 during the back surface grinding of the wafer 1. This is a dimension setting for enabling only the region to be ground to be ground.
なお、砥石ホイール45の砥石47は、シリコンウエーハの研削用としては♯280〜♯8000程度の粒度の砥粒が混入されたものが用いられ、さらに、粗研削ユニット40Aに用いられる砥石47としては、例えば♯280〜♯600の砥粒を含むものが好適であり、また、仕上げ研削ユニット40Bに用いられる砥石47としては、例えば♯2000〜♯8000の砥粒を含むものが好適である。   The grindstone 47 of the grindstone wheel 45 is used for grinding a silicon wafer, in which abrasive grains having a particle size of about # 280 to # 8000 are mixed. Further, as the grindstone 47 used in the coarse grinding unit 40A, For example, those containing # 280 to # 600 abrasive grains are suitable, and as the grindstone 47 used in the finish grinding unit 40B, for example, those containing # 2000 to # 8000 abrasive grains are suitable.
粗研削ユニット40Aは、砥石ホイール45の回転中心(スピンドル42の軸心)が、粗研削位置に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル20の回転中心とを結ぶ線の直上に存在するように位置設定がなされている。粗研削ユニット40Aは、Z軸スライダ65の往復移動に伴い、コラム12のテーパ面12aのテーパ方向に沿って往復移動する。したがって、その往復移動の際には、砥石ホイール45の回転中心が、粗研削位置に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル20の回転中心とを結ぶ線の直上において往復移動するようになっている。この往復移動方向は、チャックテーブル30とターンテーブル20の軸間の方向であるから、以降は「軸間方向」と略称する。   In the rough grinding unit 40A, the rotation center of the grindstone wheel 45 (axial center of the spindle 42) exists immediately above the line connecting the rotation center of the chuck table 30 positioned at the rough grinding position and the rotation center of the turntable 20. The position is set as follows. The coarse grinding unit 40A reciprocates along the taper direction of the tapered surface 12a of the column 12 as the Z-axis slider 65 reciprocates. Therefore, at the time of the reciprocal movement, the rotation center of the grindstone wheel 45 is reciprocated just above the line connecting the rotation center of the chuck table 30 positioned at the rough grinding position and the rotation center of the turntable 20. It has become. Since this reciprocating direction is the direction between the axes of the chuck table 30 and the turntable 20, it will be abbreviated as “inter-axis direction” hereinafter.
上記位置設定は仕上げ研削ユニット40B側も同様であって、仕上げ研削ユニット40Bの砥石ホイール45の回転中心(スピンドル42の軸心)は、仕上げ研削位置に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル20の回転中心とを結ぶ線の直上に存在しており、仕上げ研削ユニット40BがZ軸スライダ65とX軸スライダ55とともにコラム13のテーパ面13aのテーパ方向に沿って往復移動する際には、砥石ホイール45の回転中心が、仕上げ研削位置に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル20の回転中心とを結ぶ線の直上において、その線の方向すなわち軸間方向に沿って往復移動するようになっている。   The position setting is the same on the finish grinding unit 40B side, and the center of rotation of the grinding wheel 45 of the finish grinding unit 40B (the center of the spindle 42) is the same as the center of rotation of the chuck table 30 positioned at the finish grinding position. When the finish grinding unit 40B reciprocates along the taper direction of the taper surface 13a of the column 13 together with the Z-axis slider 65 and the X-axis slider 55, it exists immediately above the line connecting the rotation center of the table 20. The rotation center of the grinding wheel 45 is reciprocated along the direction of the line, that is, the direction between the axes, directly above the line connecting the rotation center of the chuck table 30 and the rotation center of the turntable 20 positioned at the finish grinding position. It is supposed to be.
以上が基台11上の加工エリア11Aに係る構成であり、次に、着脱エリア11Bについて図2を参照して説明する。
着脱エリア11Bの中央には、上下移動する2節リンク式のピックアップロボット70が設置されている。そしてこのピックアップロボット70の周囲には、上から見て反時計回りに、供給カセット71、位置合わせ台72、供給アーム73、回収アーム74、スピンナ式洗浄装置75、回収カセット76が、それぞれ配置されている。
The above is the configuration related to the processing area 11A on the base 11, and the detachable area 11B will be described with reference to FIG.
In the center of the detachable area 11B, a two-bar link pickup robot 70 that moves up and down is installed. Around the pickup robot 70, a supply cassette 71, an alignment table 72, a supply arm 73, a recovery arm 74, a spinner type cleaning device 75, and a recovery cassette 76 are arranged counterclockwise as viewed from above. ing.
カセット71、位置合わせ台72および供給アーム73はウエーハ1をチャックテーブル30に供給する手段であり、回収アーム74、洗浄装置75およびカセット76は、裏面研削が終了したウエーハ1をチャックテーブル30から回収して次工程に移すための手段である。カセット71,76は複数のウエーハ1を水平な姿勢で、かつ上下方向に一定間隔をおいて積層状態で収容するもので、基台11上の所定位置にセットされる。   The cassette 71, the alignment table 72, and the supply arm 73 are means for supplying the wafer 1 to the chuck table 30. The collection arm 74, the cleaning device 75, and the cassette 76 collect the wafer 1 from which the back surface grinding has been completed from the chuck table 30. Thus, it is means for moving to the next step. The cassettes 71 and 76 accommodate the plurality of wafers 1 in a horizontal posture and in a stacked state at regular intervals in the vertical direction, and are set at predetermined positions on the base 11.
ピックアップロボット70によって供給カセット71内から1枚のウエーハ1が取り出されると、そのウエーハ1は保護テープ7が貼られていない裏面側を上に向けた状態で位置合わせ台72上に載置され、ここで一定の位置に決められる。次いでウエーハ1は、供給アーム73によって位置合わせ台72から取り上げられ、着脱位置で待機しているチャックテーブル30上に載置される。   When one wafer 1 is taken out from the supply cassette 71 by the pick-up robot 70, the wafer 1 is placed on the alignment table 72 with the back side to which the protective tape 7 is not attached facing up, Here, it is determined at a certain position. Next, the wafer 1 is picked up from the alignment table 72 by the supply arm 73 and placed on the chuck table 30 waiting at the attachment / detachment position.
一方、各研削ユニット40A,40Bによって裏面が研削され、着脱位置に位置付けられたチャックテーブル30上のウエーハ1は回収アーム74によって取り上げられ、洗浄装置75に移されて水洗、乾燥される。そして、洗浄装置75で洗浄処理されたウエーハ1は、ピックアップロボット70によって回収カセット76内に移送、収容される。   On the other hand, the back surface is ground by each of the grinding units 40A and 40B, and the wafer 1 on the chuck table 30 positioned at the attachment / detachment position is taken up by the recovery arm 74, transferred to the cleaning device 75, washed with water and dried. The wafer 1 cleaned by the cleaning device 75 is transferred and accommodated in the collection cassette 76 by the pickup robot 70.
[3]ウエーハ研削装置の動作
以上がウエーハ研削装置10の構成であり、次に、このウエーハ研削装置10によってウエーハ1の裏面を研削して凹部を形成する動作を説明する。
まず、ピックアップロボット70によって、供給カセット71内に収容された1枚のウエーハ1が位置合わせ台72に移されて位置決めされ、続いて供給アーム73によって、着脱位置で待機し、かつ真空運転されているチャックテーブル30上に裏面側を上に向けてウエーハ1が載置される。位置合わせ台72で位置決めされたことにより、ウエーハ1はチャックテーブル30と同心状に載置される。ウエーハ1は表面側の保護テープ7がチャックテーブル30の上面30aに密着し、裏面が露出する状態でその上面30aに吸着、保持される。
[3] Operation of Wafer Grinding Device The configuration of the wafer grinding device 10 has been described above. Next, the operation of grinding the back surface of the wafer 1 by the wafer grinding device 10 to form a recess will be described.
First, the wafer 1 accommodated in the supply cassette 71 is moved to the alignment table 72 and positioned by the pickup robot 70, and then the supply arm 73 waits at the attachment / detachment position and is vacuum operated. The wafer 1 is placed on the chuck table 30 with the back side facing up. The wafer 1 is placed concentrically with the chuck table 30 by being positioned by the alignment table 72. In the wafer 1, the protective tape 7 on the front surface side is in close contact with the upper surface 30 a of the chuck table 30, and is attracted and held on the upper surface 30 a with the back surface exposed.
次に、ターンテーブル20が図2の矢印R方向に回転し、ウエーハ1を保持したチャックテーブル30が粗研削ユニット40Aの下方の粗研削位置に停止する。この時、着脱位置には、次のチャックテーブル30が位置付けられ、そのチャックテーブル30には上記のようにして次に研削するウエーハ1がセットされる。   Next, the turntable 20 rotates in the direction of the arrow R in FIG. 2, and the chuck table 30 holding the wafer 1 stops at the rough grinding position below the rough grinding unit 40A. At this time, the next chuck table 30 is positioned at the attachment / detachment position, and the wafer 1 to be ground next is set on the chuck table 30 as described above.
粗研削位置に位置付けられたウエーハ1の上方の粗研削ユニット40Aを、X軸送り機構50によって軸間方向に適宜移動させ、図4に示すように、ウエーハ1の裏面に対して粗研削ユニット40Aの砥石ホイール45を、砥石47の刃先がウエーハ1の回転中心Oと外周余剰領域5の内周縁を通過する凹部形成可能位置に位置付ける。凹部形成可能位置は、この場合、ウエーハ1の回転中心よりもターンテーブル20の外周側となる。次いで、チャックテーブル30を回転させることによりウエーハ1を一方向に回転させるとともに、砥石ホイール45を高速回転させて粗研削ユニット40AをZ軸送り機構60により下降させ、砥石ホイール45の砥石47をウエーハ1の裏面に押し付ける。   The rough grinding unit 40A above the wafer 1 positioned at the rough grinding position is appropriately moved in the inter-axis direction by the X-axis feed mechanism 50, and the rough grinding unit 40A is moved with respect to the back surface of the wafer 1 as shown in FIG. The grindstone wheel 45 is positioned at a recess formable position where the cutting edge of the grindstone 47 passes through the rotation center O of the wafer 1 and the inner peripheral edge of the outer peripheral surplus region 5. In this case, the position where the recess can be formed is on the outer peripheral side of the turntable 20 with respect to the rotation center of the wafer 1. Next, the wafer 1 is rotated in one direction by rotating the chuck table 30 and the grindstone wheel 45 is rotated at a high speed so that the rough grinding unit 40A is lowered by the Z-axis feed mechanism 60, and the grindstone 47 of the grindstone wheel 45 is moved to the wafer. Press against the back of 1.
これによりウエーハ1の裏面はデバイス形成領域5に対応する領域のみが研削されていき、図5に示すように研削領域が凹部1Aとなり、凹部1Aの周囲の外周部には元の厚さが残った環状凸部5Aが形成される。粗研削では、デバイス形成領域4は例えば200〜100μm、あるいは50μm程度まで薄化されるが、いずれにしても仕上げ厚さよりも数μm程度厚い程度まで研削される。   As a result, only the region corresponding to the device forming region 5 is ground on the back surface of the wafer 1, and the ground region becomes the concave portion 1A as shown in FIG. 5, and the original thickness remains on the outer peripheral portion around the concave portion 1A. An annular convex portion 5A is formed. In the rough grinding, the device formation region 4 is thinned to, for example, about 200 to 100 μm or about 50 μm, but in any case, the device forming region 4 is ground to a thickness of about several μm thicker than the finished thickness.
デバイス形成領域4が粗研削での目的厚さに至ったら、Z軸送り機構60による砥石ホイール45の下降を停止し、一定時間そのまま砥石ホイール45を回転させた後、粗研削ユニット40Aを上昇させて粗研削を終える。粗研削後のウエーハ1は、図5(a)に示すように、凹部1Aの底面4aに、中心から放射状に多数の弧を描いた形状の研削条痕9が残留する。この研削条痕9は砥石47中の砥粒による破砕加工の軌跡であり、マイクロクラック等を含む機械的ダメージ層である。この機械的ダメージ層が、次の仕上げ研削で除去される。   When the device formation region 4 reaches the target thickness in rough grinding, the lowering of the grinding wheel 45 by the Z-axis feed mechanism 60 is stopped, and the grinding wheel 45 is rotated as it is for a certain period of time, and then the rough grinding unit 40A is raised. Finish rough grinding. In the wafer 1 after rough grinding, as shown in FIG. 5 (a), grinding striations 9 having a shape in which a large number of arcs are radially drawn from the center remain on the bottom surface 4a of the recess 1A. The grinding striation 9 is a trajectory of crushing processing by abrasive grains in the grindstone 47 and is a mechanical damage layer including microcracks and the like. This mechanical damage layer is removed by the next finish grinding.
粗研削を終えたウエーハ1は、ターンテーブル20をR方向に回転させることによって仕上げ研削ユニット40Bの下方の仕上げ研削位置に移送される。そして、予め着脱位置のチャックテーブル30に保持されていたウエーハ1は粗研削位置に移送され、このウエーハ1は先行する仕上げ研削と並行して上記粗研削が施される。さらに、着脱位置に移動させられたチャックテーブル30上には、次に処理すべきウエーハ1がセットされる。   The wafer 1 that has been subjected to the rough grinding is transferred to a finish grinding position below the finish grinding unit 40B by rotating the turntable 20 in the R direction. The wafer 1 previously held on the chuck table 30 at the attachment / detachment position is transferred to the rough grinding position, and the wafer 1 is subjected to the rough grinding in parallel with the preceding finish grinding. Further, the wafer 1 to be processed next is set on the chuck table 30 moved to the attachment / detachment position.
ウエーハ1が仕上げ研削位置に位置付けられたら、仕上げ研削ユニット40Bを、X軸送り機構50によって軸間方向に適宜移動させ、砥石ホイール45が凹部1A内に入り込んで砥石47の刃先がウエーハ1の回転中心と環状凸部5Aの内周縁を通過する凹部形成可能位置に位置させる。ここでも凹部形成可能位置はウエーハ1の回転中心よりもターンテーブル20の外周側となる。次いで、チャックテーブル30を回転させることによりウエーハ1を一方向に回転させるとともに、仕上げ研削ユニット40Bの砥石ホイール45を高速回転させ、仕上げ研削ユニット40BをZ軸送り機構60により下降させ、砥石ホイール45の砥石47をウエーハ1の裏面に形成された凹部1Aの底面4aに押し付ける。   When the wafer 1 is positioned at the finish grinding position, the finish grinding unit 40B is appropriately moved in the inter-axis direction by the X-axis feed mechanism 50, the grindstone wheel 45 enters the recess 1A, and the cutting edge of the grindstone 47 rotates the wafer 1. The center and the inner peripheral edge of the annular convex portion 5A are positioned at a position where a concave portion can be formed. Also here, the position where the recess can be formed is on the outer peripheral side of the turntable 20 with respect to the rotation center of the wafer 1. Next, the wafer 1 is rotated in one direction by rotating the chuck table 30 and the grinding wheel 45 of the finish grinding unit 40B is rotated at a high speed. The grindstone 47 is pressed against the bottom surface 4 a of the recess 1 </ b> A formed on the back surface of the wafer 1.
これにより凹部1Aの底面4aが仕上げ研削用の砥石47で研削される。仕上げ研削量は、デバイス形成領域4が目的とする半導体チップ3の厚さに至るまでであり、その厚さまで研削されたら、Z軸送り機構60による砥石ホイール45の下降を停止し、一定時間そのまま砥石ホイール45を回転させた後、仕上げ研削ユニット40Bを上昇させて仕上げ研削を終える。仕上げ研削により、図5(a)に示した研削条痕9による機械的ダメージ層が除去され、凹部1Aの底面4aが鏡面に仕上げられる。   Thereby, the bottom surface 4a of the recess 1A is ground by the grindstone 47 for finish grinding. The amount of finish grinding is until the device formation region 4 reaches the target thickness of the semiconductor chip 3, and when the grinding is performed to the thickness, the lowering of the grinding wheel 45 by the Z-axis feed mechanism 60 is stopped and left for a certain time. After the grinding wheel 45 is rotated, the finish grinding unit 40B is raised to finish the finish grinding. By the finish grinding, the mechanical damage layer due to the grinding striations 9 shown in FIG. 5A is removed, and the bottom surface 4a of the recess 1A is finished to a mirror surface.
ここで、粗研削および仕上げ研削の好適な運転条件例を挙げておく。粗研削ユニット40Aおよび仕上げ研削ユニット40Bとも、砥石ホイール45の回転速度は3000〜5000RPM、チャックテーブル30の回転速度は100〜300RPMである。また、粗研削ユニット40Aの加工送り速度である下降速度は3〜5μm/秒、仕上げ研削ユニット40Bの下降速度は0.3〜1μm/秒である。   Here, examples of suitable operating conditions for rough grinding and finish grinding will be given. In both the rough grinding unit 40A and the finish grinding unit 40B, the rotational speed of the grinding wheel 45 is 3000 to 5000 RPM, and the rotational speed of the chuck table 30 is 100 to 300 RPM. The lowering speed, which is the processing feed rate of the rough grinding unit 40A, is 3 to 5 μm / second, and the lowering speed of the finish grinding unit 40B is 0.3 to 1 μm / second.
並行して行っていた仕上げ研削と粗研削をともに終えたら、ターンテーブル20をR方向に回転させ、仕上げ研削が終了したウエーハ1を着脱位置まで移送する。これにより、後続のウエーハ1は粗研削位置と仕上げ研削位置にそれぞれ移送される。着脱位置に位置付けられたチャックテーブル30上のウエーハ1は回収アーム74によって洗浄装置75に移されて水洗、乾燥される。そして、洗浄装置75で洗浄処理されたウエーハ1は、ピックアップロボット70によって回収カセット76内に移送、収容される。   When both finish grinding and rough grinding, which have been performed in parallel, are completed, the turntable 20 is rotated in the R direction, and the wafer 1 after finish grinding is transferred to the attachment / detachment position. As a result, the subsequent wafer 1 is transferred to the rough grinding position and the finish grinding position, respectively. The wafer 1 on the chuck table 30 positioned at the attachment / detachment position is transferred to the cleaning device 75 by the recovery arm 74, and is washed and dried. The wafer 1 cleaned by the cleaning device 75 is transferred and accommodated in the collection cassette 76 by the pickup robot 70.
以上が1枚のウエーハ1の裏面に凹部1Aを形成して裏面側のデバイス形成領域4のみを半導体チップ3の厚さまで薄化するサイクルである。本実施形態のウエーハ研削装置10によれば、上記のようにターンテーブル20を間欠的に回転させながら、ウエーハ1に対して粗研削位置で粗研削を、また、仕上げ研削位置で仕上げ研削を並行して行うことにより、複数のウエーハ1の研削処理が効率よく行われる。   The above is the cycle in which the recess 1A is formed on the back surface of one wafer 1 and only the device forming region 4 on the back surface side is thinned to the thickness of the semiconductor chip 3. According to the wafer grinding apparatus 10 of the present embodiment, while the turntable 20 is intermittently rotated as described above, rough grinding is performed on the wafer 1 at the rough grinding position, and finish grinding is performed at the finish grinding position in parallel. As a result, the plurality of wafers 1 are efficiently ground.
本実施形態のウエーハ研削装置10では、ウエーハ1の裏面に凹部1Aを形成する砥石ホイール45は、直径がウエーハ1の半径にほぼ等しいものが用いられる。したがってサイズ(直径)が異なるウエーハを研削する際には、そのウエーハに応じたサイズを有する砥石ホイール45に交換される。砥石ホイール45の交換は、粗研削ユニット40Aおよび仕上げ研削ユニット40Bの双方に対して行われる。   In the wafer grinding apparatus 10 of the present embodiment, a grindstone wheel 45 that forms the recess 1A on the back surface of the wafer 1 has a diameter substantially equal to the radius of the wafer 1. Therefore, when grinding a wafer having a different size (diameter), the wheel is replaced with a grinding wheel 45 having a size corresponding to the wafer. The exchange of the grinding wheel 45 is performed for both the rough grinding unit 40A and the finish grinding unit 40B.
そして砥石ホイール45の交換した後は、これら研削ユニット40A,40BをX軸送り機構50によって軸間方向に適宜移動させ、砥石ホイール45を、ウエーハ1の裏面に凹部1Aを形成し得る凹部形成可能位置に位置付ける。このようにウエーハ1のサイズに応じて砥石ホイール45を移動させることにより、砥石ホイール45の砥石47の刃先がウエーハ1の回転中心と外周余剰領域5の内周縁を通過する位置であって、粗研削においてはデバイス形成領域5に対応する領域のみが研削されて凹部1Aが形成され、仕上げ研削においては凹部1Aの底面4aが仕上げ研削される。   After the grinding wheel 45 is replaced, the grinding units 40A and 40B are appropriately moved in the inter-axis direction by the X-axis feed mechanism 50, and the grinding wheel 45 can be formed with a recess that can form the recess 1A on the back surface of the wafer 1. Position to position. By moving the grindstone wheel 45 according to the size of the wafer 1 in this way, the cutting edge of the grindstone 47 of the grindstone wheel 45 is a position where it passes through the center of rotation of the wafer 1 and the inner peripheral edge of the outer peripheral surplus region 5. In grinding, only the region corresponding to the device forming region 5 is ground to form the recess 1A, and in finish grinding, the bottom surface 4a of the recess 1A is finish-ground.
図6は、図4に示したウエーハ1よりも直径が小さいウエーハ1Bに対して裏面研削する状態を示しており、砥石ホイール45Bは、直径がウエーハ1Bの半径にほぼ等しく、ウエーハ1Bに応じた小さいものが用いられる。そして、砥石ホイール45B(粗研削ユニット40A)は、図4の場合よりもターンテーブル20の回転中心寄りに移動させられ、ウエーハ1Bに対する凹部形成可能位置に位置付けられる。   FIG. 6 shows a state in which the wafer 1B having a smaller diameter than the wafer 1 shown in FIG. 4 is subjected to back grinding, and the grinding wheel 45B has a diameter substantially equal to the radius of the wafer 1B and corresponds to the wafer 1B. Smaller ones are used. Then, the grindstone wheel 45B (rough grinding unit 40A) is moved closer to the rotation center of the turntable 20 than in the case of FIG. 4, and is positioned at a position where a recess can be formed with respect to the wafer 1B.
本実施形態のウエーハ研削装置10は、研削ユニットを粗研削用と仕上げ研削用の2つ備えたものであるが、各研削ユニット40A,40BをX軸送り機構50によって軸間方向に移動可能に構成したことにより、ウエーハ1(1B…)のサイズに応じて交換した砥石ホイール45(45B…)を凹部形成可能位置に位置調整することが可能となり、その結果、1台で複数のウエーハサイズに対応しながら裏面に凹部1Aを形成する運転を円滑に進めることができるものとなっている。   The wafer grinding apparatus 10 of the present embodiment includes two grinding units for rough grinding and finish grinding, but each grinding unit 40A, 40B can be moved in the inter-axis direction by the X-axis feed mechanism 50. By configuring, it is possible to adjust the position of the replaced grinding wheel 45 (45B...) According to the size of the wafer 1 (1B...) To a position where a recess can be formed. The operation of forming the recess 1A on the back surface can be smoothly advanced while correspondingly.
[4]軸間方向への移動手段の他の実施形態
上記軸間方向に粗研削ユニット40Aと仕上げ研削ユニット40Bを移動させる代わりに、粗研削位置および仕上げ研削位置に位置付けられる各チャックテーブル30を軸間方向に移動させても、ウエーハに対する砥石ホイールの水平方向の位置を調整して凹部形成可能位置に位置付けることができる。図7は、そのようにチャックテーブル30が移動し、各研削ユニット40A,40Bは水平方向には移動しないように変更させたウエーハ研削装置10Bを示しており、同一構成要素には同一の符号を付してある。
[4] Other Embodiments of Means for Moving in Inter-axis Direction Instead of moving the rough grinding unit 40A and the finish grinding unit 40B in the inter-axis direction, the chuck tables 30 positioned at the rough grinding position and the finish grinding position are Even if it is moved in the direction between the axes, the position of the grindstone wheel in the horizontal direction relative to the wafer can be adjusted and positioned at the position where the recess can be formed. FIG. 7 shows a wafer grinding apparatus 10B in which the chuck table 30 is moved and the grinding units 40A and 40B are moved so as not to move in the horizontal direction. It is attached.
まず、この場合の粗研削ユニット40Aおよび仕上げ研削ユニット40Bは、Z方向のみに移動し、X・Y方向の面に沿った水平方向へは移動しないようになされている。すなわち、これら研削ユニット40A,40Bが固定されたZ軸スライダ65は、X・Z方向に沿った面に形成されたコラム12,13の前面12a,13aに、ガイドレール61、およびモータ63で回転するねじロッド62からなるZ軸送り機構60を介してZ方向に移動可能に取り付けられている。各研削ユニット40A,40Bは、Z軸送り機構60によってZ方向に昇降させられ、砥石ホイール45が回転状態で下降し、ウエーハ1の裏面に押し当てられることによりウエーハ1の裏面を研削する。   First, the rough grinding unit 40A and the finish grinding unit 40B in this case move only in the Z direction and do not move in the horizontal direction along the surfaces in the X and Y directions. That is, the Z-axis slider 65 to which the grinding units 40A and 40B are fixed is rotated by the guide rail 61 and the motor 63 on the front surfaces 12a and 13a of the columns 12 and 13 formed on the surfaces along the X and Z directions. It is attached so as to be movable in the Z direction via a Z-axis feed mechanism 60 composed of a screw rod 62 that performs the above operation. Each of the grinding units 40A and 40B is moved up and down in the Z direction by the Z-axis feed mechanism 60, the grindstone wheel 45 is lowered in a rotating state, and is pressed against the back surface of the wafer 1, whereby the back surface of the wafer 1 is ground.
各研削ユニット40A,40Bの水平方向の位置は、粗研削ユニット40Aにおいては、砥石ホイール45の回転中心が、粗研削位置に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル20の回転中心とを結ぶ線の直上に存在し、仕上げ研削ユニット40Bにおいては、砥石ホイール45の回転中心が、仕上げ研削位置に位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル20の回転中心とを結ぶ線の直上に存在する位置に、それぞれ固定されている。   The horizontal positions of the grinding units 40A and 40B are such that, in the rough grinding unit 40A, the rotation center of the grindstone wheel 45 is the rotation center of the chuck table 30 positioned at the rough grinding position and the rotation center of the turntable 20. In the finish grinding unit 40B, the center of rotation of the grinding wheel 45 is directly above the line connecting the center of rotation of the chuck table 30 and the center of rotation of the turntable 20 in the finish grinding position. Each is fixed at an existing position.
次に、チャックテーブル30を軸間方向に移動させる機構を図8〜図10を参照して説明する。
ターンテーブル20は、基台11に回転自在に取り付けられた円盤状のテーブルベース21と、このテーブルベース21の上方を覆うカバー22とから構成されている。テーブルベース21上には、一対のガイドレール23を介して、チャックテーブルスライダ31がテーブルベース21の径方向に沿って移動自在に取り付けられている。チャックテーブルスライダ31は、ガイドレール23と平行で、チャックテーブル移動用モータ32によって回転させられるねじロッド33が螺合して貫通している。チャックテーブルスライダ31は、チャックテーブル移動用モータ32によってねじロッド33が回転することにより、ターンテーブル20の径方向に沿って往復移動させられる。
Next, a mechanism for moving the chuck table 30 in the inter-axis direction will be described with reference to FIGS.
The turntable 20 includes a disk-shaped table base 21 that is rotatably attached to the base 11 and a cover 22 that covers the upper side of the table base 21. On the table base 21, a chuck table slider 31 is movably attached along the radial direction of the table base 21 via a pair of guide rails 23. The chuck table slider 31 is parallel to the guide rail 23 and is threaded through a screw rod 33 that is rotated by a chuck table moving motor 32. The chuck table slider 31 is reciprocated along the radial direction of the turntable 20 when the screw rod 33 is rotated by the chuck table moving motor 32.
チャックテーブル30は、チャックテーブルスライダ31に回転自在に支持された円柱状のチャックテーブルベース34の上端に固定されている。チャックテーブルベース34は、回転軸心がターンテーブル20の回転軸心と平行で、チャックテーブルスライダ31を貫通している。チャックテーブル30は、上記チャックテーブル移動用モータ32によりねじロッド33が回転することにより、チャックテーブルベース34を介して、ターンテーブル20の径方向に沿って、該ターンテーブル20の回転中心に対して離接する方向に往復移動する。カバー22の、チャックテーブル30の移動領域には、その移動方向に沿った長孔22aが形成されており、チャックテーブル30は長孔22aからカバー22の上方に突出している。   The chuck table 30 is fixed to the upper end of a cylindrical chuck table base 34 that is rotatably supported by the chuck table slider 31. The chuck table base 34 has a rotation axis parallel to the rotation axis of the turntable 20 and penetrates the chuck table slider 31. The chuck table 30 is rotated with respect to the rotation center of the turntable 20 along the radial direction of the turntable 20 via the chuck table base 34 when the screw rod 33 is rotated by the chuck table moving motor 32. Reciprocates in the direction of separation. A long hole 22 a is formed in the movement region of the cover 22 in the chuck table 30 along the moving direction. The chuck table 30 protrudes above the cover 22 from the long hole 22 a.
チャックテーブルスライダ31には、チャックテーブル自転用モータ35が固定されている。該モータ35のピニオン35aはチャックテーブルベース34と平行で、チャックテーブルスライダ31の下側に突出している。そして、このピニオン35aとチャックテーブルベース34の下側の突出端部34aとに、タイミングベルト36が巻回されており、チャックテーブル自転用モータ35が作動すると、その動力がタイミングベルト36、チャックテーブルベース34を介してチャックテーブル30に伝わり、チャックテーブル30が回転するようになっている。   A chuck table rotation motor 35 is fixed to the chuck table slider 31. A pinion 35 a of the motor 35 is parallel to the chuck table base 34 and protrudes below the chuck table slider 31. The timing belt 36 is wound around the pinion 35a and the lower protruding end 34a of the chuck table base 34. When the chuck table rotation motor 35 is operated, the power is supplied to the timing belt 36, the chuck table. It is transmitted to the chuck table 30 via the base 34, and the chuck table 30 rotates.
このようにしてチャックテーブル30がターンテーブル20の径方向に移動する形態によると、ターンテーブル20を回転させてウエーハ1を粗研削位置および仕上げ研削位置にそれぞれ位置付けてから、チャックテーブル30をチャックテーブル移動用モータ32によってターンテーブル20の径方向に適宜移動させることにより、ウエーハ1のサイズに応じて各研削ユニットに装着された砥石ホイール45を凹部形成可能位置に位置付けることができる。ターンテーブル20の径方向は、粗研削位置および仕上げ研削位置にそれぞれ位置付けられたチャックテーブル30の回転中心とターンテーブル20の回転中心とを結ぶ軸間方向に一致している。   Thus, according to the embodiment in which the chuck table 30 moves in the radial direction of the turntable 20, the turntable 20 is rotated to position the wafer 1 at the rough grinding position and the finish grinding position, and then the chuck table 30 is moved to the chuck table. By appropriately moving the turntable 20 in the radial direction by the moving motor 32, the grindstone wheel 45 mounted on each grinding unit can be positioned at a position where a recess can be formed according to the size of the wafer 1. The radial direction of the turntable 20 coincides with the inter-axis direction connecting the rotation center of the chuck table 30 and the rotation center of the turntable 20 positioned at the rough grinding position and the finish grinding position, respectively.
図10(a)は、比較的ウエーハが小径でウエーハの回転中心をターンテーブル20の外周側に寄らせた状態であり、(b)は(a)の位置からチャックテーブル30をターンテーブル20の内周側に移動させた状態であって比較的大径のウエーハに対応させた状態を示している。   FIG. 10A shows a state in which the wafer is relatively small in diameter and the rotation center of the wafer is shifted to the outer peripheral side of the turntable 20, and FIG. 10B shows that the chuck table 30 is moved from the position of FIG. A state in which the wafer is moved to the inner peripheral side and is made to correspond to a relatively large diameter wafer is shown.
なお、ウエーハ1の裏面研削時には、測定基準面をチャックテーブル30の上面30aとしてウエーハ厚さを測定しながら研削されるが、研削前には、チャックテーブル30の上面30aを砥石ホイール45で研削することが行われる。このセルフグラインドと呼ばれる研削は、チャックテーブルの半径以上の直径を有する砥石ホイールが用いられるが、上記各実施形態のように砥石ホイール45とチャックテーブル30を軸間方向に相対移動させる構成においては、これら砥石ホイール45あるいはチャックテーブル30の移動範囲をなるべく小さくしてスペースの効率化を図るために、セルフグラインド用の砥石ホイールは、チャックテーブルの半径よりもやや大きな直径のものでよい。   When grinding the back surface of the wafer 1, the wafer is ground while measuring the wafer thickness with the measurement reference surface as the upper surface 30a of the chuck table 30, but before the grinding, the upper surface 30a of the chuck table 30 is ground by the grindstone wheel 45. Is done. Grinding called self-grinding uses a grinding wheel having a diameter equal to or larger than the radius of the chuck table. However, in the configuration in which the grinding wheel 45 and the chuck table 30 are relatively moved in the axial direction as in the above embodiments, In order to make the moving range of the grinding wheel 45 or the chuck table 30 as small as possible to improve the space efficiency, the grinding wheel for self-grinding may have a diameter slightly larger than the radius of the chuck table.
[5]平行方向移動手段の他の実施形態
上記各実施形態は、研削ユニット40A,40Bの砥石ホイール45とチャックテーブル30を軸間方向に相対移動させることによってウエーハ1に対する砥石ホイール45の水平方向の位置を調整する形態である。本発明では、軸間方向に限らず、砥石ホイール45とチャックテーブル30とが互いに離接する方向であれば、目的の位置調整を行うことができる。
[5] Other Embodiments of Parallel Direction Moving Means In each of the above embodiments, the grindstone wheel 45 of the grinding units 40A and 40B and the chuck table 30 are moved relative to each other in the inter-axis direction to move the grindstone wheel 45 in the horizontal direction relative to the wafer 1. It is a form which adjusts the position of. In the present invention, the target position adjustment can be performed as long as the grinding wheel 45 and the chuck table 30 are separated from each other, not limited to the inter-axis direction.
また、研削ユニット40A,40Bやチャックテーブル30に水平方向への移動機構を設けることなく、ターンテーブル20を僅かに回転させることによっても、砥石ホイール45を凹部形成可能位置に位置付けることができる。図11は、図7に示したウエーハ研削装置10Bを、ターンテーブル20を回転させることによって砥石ホイールの位置調整を可能としたウエーハ研削装置10Cを示しており、ターンテーブル20をL方向に回転させてチャックテーブル30を破線の位置から実線の位置まで移動させた状態を示している。   Further, the grindstone wheel 45 can be positioned at the position where the recess can be formed by slightly rotating the turntable 20 without providing the grinding units 40A and 40B and the chuck table 30 with a moving mechanism in the horizontal direction. FIG. 11 shows a wafer grinding apparatus 10 </ b> C in which the position of the grinding wheel can be adjusted by rotating the turntable 20 in the wafer grinding apparatus 10 </ b> B shown in FIG. 7. The turntable 20 is rotated in the L direction. The chuck table 30 is moved from the position of the broken line to the position of the solid line.
詳細には、はじめに、図12(a)に示す比較的大径(例えば200mm径)のウエーハ1がチャックテーブル30に保持され、このウエーハ1に対応する(直径がウエーハ1の半径程度)大径用砥石ホイール45が、ウエーハ1に対応する凹部形成可能位置に位置付けられている。このウエーハ1に対する研削加工が終わり、次いで図12(b)の実線で示す小径(例えば150mm径)のウエーハ1Bをチャックテーブル30に保持した場合には、このウエーハ1B用の砥石ホイール45Bを各研削ユニット40A,40Bに装着し、ターンテーブル20を矢印L方向に僅かに回転させることにより、砥石ホイール1Bをウエーハ1Bに対応する凹部形成可能位置に位置付けることができる。   Specifically, first, a wafer 1 having a relatively large diameter (for example, 200 mm diameter) shown in FIG. 12A is held by the chuck table 30 and corresponds to the wafer 1 (the diameter is about the radius of the wafer 1). The grindstone wheel 45 is positioned at a position where the concave portion can be formed corresponding to the wafer 1. When the grinding process for the wafer 1 is finished and then the wafer 1B having a small diameter (for example, 150 mm diameter) indicated by the solid line in FIG. 12B is held on the chuck table 30, the grinding wheel 45B for the wafer 1B is ground. By attaching the units 40A and 40B and slightly rotating the turntable 20 in the direction of the arrow L, the grindstone wheel 1B can be positioned at a position where a recess can be formed corresponding to the wafer 1B.
このように大径ウエーハから小径ウエーハへの交換の場合には、ターンテーブル20は矢印L方向に回転させられるが、この逆に小径ウエーハから大径ウエーハへの交換の場合には、ターンテーブル20は矢印R方向に回転させられて位置調整がなされる。   Thus, in the case of replacement from a large diameter wafer to a small diameter wafer, the turntable 20 is rotated in the direction of the arrow L. Conversely, in the case of replacement from a small diameter wafer to a large diameter wafer, the turntable 20 is rotated. Is rotated in the direction of arrow R to adjust the position.
本発明の一実施形態に係るウエーハ研削装置で研削加工が施されるウエーハの(a)斜視図、(b)側面図である。It is the (a) perspective view and (b) side view of the wafer which are ground with the wafer grinding device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るウエーハ研削装置の斜視図である。It is a perspective view of the wafer grinding device concerning one embodiment of the present invention. ウエーハ研削装置が具備する研削ユニットの(a)斜視図、(b)側面図である。It is the (a) perspective view and (b) side view of the grinding unit which a wafer grinding device comprises. 凹部形成可能位置に位置付けられた砥石ホイールでウエーハの裏面を研削している状態を示す(a)側面図、(b)平面図である。It is the (a) side view and (b) top view which show the state which grinds the back surface of a wafer with the grindstone wheel located in the recessed part formation possible position. 裏面に凹部が形成されたウエーハの(a)斜視図、(b)断面図である。It is the (a) perspective view and (b) sectional view of a wafer in which a crevice was formed in the back. サイズの異なる(小径)ウエーハに対応して凹部形成可能位置に位置付けられた砥石ホイールでウエーハの裏面を研削している状態を示す(a)側面図、(b)平面図である。It is the (a) side view and (b) top view which show the state which grinds the back surface of a wafer with the grindstone wheel located in the position which can form a recessed part corresponding to the wafer (small diameter) from which size differs. 本発明の他の実施形態に係るウエーハ研削装置の斜視図である。It is a perspective view of the wafer grinding device concerning other embodiments of the present invention. 他の実施形態に係るウエーハ研削装置のチャックテーブル移動機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the chuck table moving mechanism of the wafer grinding apparatus which concerns on other embodiment. 図8のIX矢視一部断面図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional view taken along arrow IX in FIG. 8. 図8のX矢視一部断面図であって、(a)はチャックテーブルが小径ウエーハ/小径砥石ホイールに対応した位置にある状態、(b)はチャックテーブルが大径ウエーハ/大径砥石ホイールに対応した位置にある状態を示している。FIGS. 9A and 9B are partial cross-sectional views taken along the arrow X in FIG. 8, in which FIG. 8A shows a state where the chuck table is in a position corresponding to a small diameter wafer / small diameter grinding wheel, and FIG. 8B shows a chuck table having a large diameter wafer / large diameter grinding wheel. The state in the position corresponding to is shown. 本発明のさらに他の実施形態に係るウエーハ研削装置の斜視図である。It is a perspective view of the wafer grinding device concerning other embodiments of the present invention. (a)は図11に示したウエーハ研削装置において大径ウエーハに対して大径ウエーハ用砥石ホイールが凹部形成可能位置に位置付けられた状態を示す平面図、(b)はターンテーブルを回転させて小径ウエーハに対して小径ウエーハ用砥石ホイールが凹部形成可能位置に位置付けられた状態を示す平面図である。11A is a plan view showing a state in which the grinding wheel for a large diameter wafer is positioned at a position where a recess can be formed with respect to the large diameter wafer in the wafer grinding apparatus shown in FIG. 11, and FIG. It is a top view which shows the state by which the grindstone wheel for small diameter wafers was located in the recessed part formation position with respect to a small diameter wafer.
符号の説明Explanation of symbols
1…半導体ウエーハ
1A…凹部
3…半導体チップ(デバイス)
4…デバイス形成領域
5…外周余剰領域(外周部)
5A…環状凸部(外周部)
10,10B,10C…ウエーハ研削装置
20…ターンテーブル
30…チャックテーブル
30a…上面(ウエーハ保持面)
40A…粗研削ユニット(第1の研削手段)
40B…仕上げ研削ユニット(第2の研削手段)
43…モータ(回転駆動源)
45…砥石ホイール
47…砥石
50…X軸送り機構(第1の平行方向移動手段、第2の平行方向移動手段)
60…Z軸送り機構(第1の垂直方向移動手段、第2の垂直方向移動手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor wafer 1A ... Recessed part 3 ... Semiconductor chip (device)
4 ... Device formation region 5 ... Peripheral surplus region (outer periphery)
5A ... annular convex part (outer peripheral part)
10, 10B, 10C ... Wafer grinding device 20 ... Turn table 30 ... Chuck table 30a ... Upper surface (wafer holding surface)
40A: Coarse grinding unit (first grinding means)
40B: Finish grinding unit (second grinding means)
43 ... Motor (rotary drive source)
45 ... Whetstone wheel 47 ... Whetstone 50 ... X-axis feed mechanism (first parallel direction moving means, second parallel direction moving means)
60... Z-axis feed mechanism (first vertical direction moving means, second vertical direction moving means)

Claims (6)

  1. 円盤状のウエーハの少なくとも片面を、外周部を残して該外周部の内側を研削するウエーハ研削装置であって、
    回転中心を頂点として傘状に傾斜するように形成されたウエーハ保持面を有する自転可能なチャックテーブルと、
    該チャックテーブルを自転可能に支持し、チャックテーブルに対してウエーハを着脱させるウエーハ着脱位置と、ウエーハを粗研削する第1の研削位置と、粗研削後のウエーハを仕上げ研削する第2の研削位置の3位置に、該チャックテーブルを位置付けるターンテーブルと、
    前記チャックテーブルに保持されたウエーハの回転中心と前記外周部の内周縁を通過する環状の砥石ホイールと、該砥石ホイールを回転させる回転駆動源とを有し、前記第1の研削位置に位置付けられたウエーハを粗研削する第1の研削手段と、
    前記チャックテーブルに保持されたウエーハの回転中心と前記外周部の内周縁を通過し、かつ、前記第1の研削手段で研削されたウエーハに対し平行な接触面を有する環状の砥石ホイールと、該砥石ホイールを回転させる回転駆動源とを有し、前記第2の研削位置に位置付けられた前記ウエーハを仕上げ研削する第2の研削手段と、
    前記第1の研削手段を、前記チャックテーブルのウエーハ保持面に対して垂直な方向に移動させる第1の垂直方向移動手段と、
    前記第1の研削手段と前記チャックテーブルとを、該チャックテーブルのウエーハ保持面に対して平行な方向に相対移動させる第1の平行方向移動手段と、
    前記第2の研削手段を、前記チャックテーブルのウエーハ保持面に対して垂直な方向に移動させる第2の垂直方向移動手段と、
    前記第2の研削手段と前記チャックテーブルとを、該チャックテーブルのウエーハ保持面に対して平行な方向に相対移動させる第2の平行方向移動手段と
    を備え、
    前記第1の研削手段および前記第2の研削手段の各砥石ホイールが前記チャックテーブルに保持されたウエーハに接触して押し付けられる円弧状の加工点が、前記チャックテーブル上で見た場合において同じであることを特徴とするウエーハ研削装置。
    A wafer grinding device that grinds at least one side of a disk-shaped wafer, leaving the outer periphery, and the inside of the outer periphery,
    A self-rotating chuck table having a wafer holding surface formed so as to be inclined in an umbrella shape with the rotation center as a vertex ;
    A wafer attachment / detachment position for supporting the chuck table so as to be rotatable and attaching / detaching the wafer to / from the chuck table, a first grinding position for rough grinding the wafer, and a second grinding position for finish grinding the wafer after rough grinding A turntable for positioning the chuck table at three positions;
    An annular grinding wheel that passes through the rotation center of the wafer held by the chuck table, the inner peripheral edge of the outer peripheral portion, and a rotational drive source that rotates the grinding wheel, and is positioned at the first grinding position. First grinding means for rough grinding the wafer;
    An annular grinding wheel having a contact surface passing through the rotation center of the wafer held by the chuck table and the inner periphery of the outer peripheral portion and parallel to the wafer ground by the first grinding means ; A second driving means for finishing grinding the wafer positioned at the second grinding position, and a rotational drive source for rotating the grinding wheel;
    First vertical movement means for moving the first grinding means in a direction perpendicular to the wafer holding surface of the chuck table;
    First parallel direction moving means for relatively moving the first grinding means and the chuck table in a direction parallel to the wafer holding surface of the chuck table;
    Second vertical movement means for moving the second grinding means in a direction perpendicular to the wafer holding surface of the chuck table;
    A second parallel direction moving means for relatively moving the second grinding means and the chuck table in a direction parallel to the wafer holding surface of the chuck table;
    The arc-shaped machining points at which the grinding wheel wheels of the first grinding means and the second grinding means are pressed against the wafer held on the chuck table are the same when viewed on the chuck table. A wafer grinding apparatus characterized by being provided.
  2. 前記チャックテーブルは、少なくとも、前記ターンテーブルの前記3位置に対応する位置に1つずつ、計3つ設けられていることを特徴とする請求項1に記載のウエーハ研削装置。   2. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein a total of three chuck tables are provided, one at a position corresponding to the three positions of the turntable.
  3. 前記第1の平行方向移動手段は、前記チャックテーブルが前記第1の研削位置に位置付けられた時に、該チャックテーブルと前記第1の研削手段とを、チャックテーブルの回転中心と前記ターンテーブルの回転中心とを結ぶ線に沿った軸間方向に相対移動させて両者の軸間距離を可変させ、
    前記第2の平行方向移動手段は、前記チャックテーブルが前記第2の研削位置に位置付けられた時に、該チャックテーブルと前記第2の研削手段とを、チャックテーブルの回転中心と前記ターンテーブルの回転中心とを結ぶ線に沿った軸間方向に相対移動させて両者の軸間距離を可変させることを特徴とする請求項1または2に記載のウエーハ研削装置。
    The first parallel movement means moves the chuck table and the first grinding means between the rotation center of the chuck table and the rotation of the turntable when the chuck table is positioned at the first grinding position. Relative movement in the direction of the axis along the line connecting the center, the distance between the axes is variable,
    The second parallel movement means moves the chuck table and the second grinding means between the rotation center of the chuck table and the rotation of the turntable when the chuck table is positioned at the second grinding position. 3. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein the distance between the two axes is varied by relative movement in a direction between the axes along a line connecting the centers.
  4. 前記第1の平行方向移動手段は前記第1の研削手段を前記軸間方向に移動させ、前記第2の平行方向移動手段は前記第2の研削手段を前記軸間方向に移動させることを特徴とする請求項3に記載のウエーハ研削装置。   The first parallel direction moving means moves the first grinding means in the inter-axis direction, and the second parallel direction moving means moves the second grinding means in the inter-axis direction. The wafer grinding apparatus according to claim 3.
  5. 前記第1の平行方向移動手段および前記第2の平行方向移動手段は、前記チャックテーブルを前記軸間方向に移動させることを特徴とする請求項3に記載のウエーハ研削装置。   4. The wafer grinding apparatus according to claim 3, wherein the first parallel direction moving means and the second parallel direction moving means move the chuck table in the inter-axis direction.
  6. 前記第1の平行方向移動手段および前記第2の平行方向移動手段は、前記ターンテーブルであることを特徴とする請求項1に記載のウエーハ研削装置。   2. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein the first parallel direction moving means and the second parallel direction moving means are the turntable.
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