JP6494377B2

JP6494377B2 - Work processing equipment

Info

Publication number: JP6494377B2
Application number: JP2015073439A
Authority: JP
Inventors: 五十嵐　健二; 健二五十嵐
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: JP2016193458A

Description

本発明はワーク加工装置に関するものである。 The present invention relates to a workpiece machining apparatus.

従来、例えば半導体デバイスや光デバイスの製造プロセスでは、インゴットから切り出された炭化ケイ素(ＳｉＣ)、サファイア、ＬＴなどのウェハが、研削装置や研磨装置によって研削・研磨されて、所定の厚みへと薄化及び平坦化される。 Conventionally, for example, in a manufacturing process of a semiconductor device or an optical device, a wafer such as silicon carbide (SiC), sapphire, and LT cut out from an ingot is ground and polished by a grinding apparatus or a polishing apparatus to be thinned to a predetermined thickness. And flattened.

そして、薄化・平坦化されたウェハの表面に複数の回路素子を形成し、更にウェハの裏面が研削・研磨されて所定の厚みへと薄化された後、ダイシング装置などによりウェハを個々のデバイスへと分割することで、各種の半導体デバイスや光デバイスが製造される。 Then, a plurality of circuit elements are formed on the surface of the thinned and flattened wafer, and further, the back surface of the wafer is ground and polished to be thinned to a predetermined thickness. By dividing into devices, various semiconductor devices and optical devices are manufactured.

また、研削装置や研磨装置による加工中に、被加工物の厚みを測定しつつ研削や研磨を遂行し、被加工物が所定の厚みに達した場合に加工を終了するようにした手段も知られている（例えば、特許文献１参照）。 Also known is a means for performing grinding or polishing while measuring the thickness of the workpiece during processing by the grinding device or polishing device, and terminating the processing when the workpiece reaches a predetermined thickness. (For example, refer to Patent Document 1).

さらに、１つの環状フレームの開口部内に粘着シートを介して複数の被加工物を装着し、研削や研磨を同時に実施して、全ての被加工物を所定の厚みへと薄化するようにした手段も知られている(例えば、特許文献２参照)。 Furthermore, a plurality of workpieces are mounted in an opening of one annular frame via an adhesive sheet, and grinding and polishing are simultaneously performed so that all the workpieces are thinned to a predetermined thickness. Means are also known (see, for example, Patent Document 2).

その特許文献２の記載の発明は、図８及び図９に示すように、１つの環状フレームＦに貼着された粘着テープＴの中心に第１ウェハＷａを貼着すると共に、複数(６個)の第２ウェハＷｂをその周りに貼着してなるウェハユニット５１を形成し、そのウェハユニット５１をチャックテーブル５２上に配置している。また、チャックテーブル５１の回転軸心Ｏ１から第２ウェハＷｂの最外周位置までの長さより大きい半径を有してなる加工ホイール５４の外周縁が、第１ウェハＷａの中心を通過するように、チャックテーブル５２と加工ホイール５４の位置関係を設定する。そして、接触型の厚みセンサ５５で第１ウェハＷａの厚みを測定しながら、第１ウェハＷａ及び第２ウェハＷｂの研削を同時に実施し、第１ウェハＷａの厚みが所定厚みへ達した際に、全てのウェハＷａ、Ｗｂが所定の厚みに研削されたと見なして研削送りを停止するようにしたものである。 As shown in FIGS. 8 and 9, the invention described in Patent Document 2 attaches a first wafer Wa to the center of an adhesive tape T attached to one annular frame F, and includes a plurality (6 pieces). ) Is attached to the periphery of the second wafer Wb, and the wafer unit 51 is disposed on the chuck table 52. Further, the outer peripheral edge of the processing wheel 54 having a radius larger than the length from the rotation axis O1 of the chuck table 51 to the outermost peripheral position of the second wafer Wb passes through the center of the first wafer Wa. The positional relationship between the chuck table 52 and the processing wheel 54 is set. Then, while the thickness of the first wafer Wa is measured by the contact-type thickness sensor 55, the grinding of the first wafer Wa and the second wafer Wb is performed at the same time, and the thickness of the first wafer Wa reaches a predetermined thickness. In this case, it is assumed that all the wafers Wa and Wb have been ground to a predetermined thickness, and the grinding feed is stopped.

特開２００６−２１２６４号公報。JP 2006-21264 A. 特開２０１２−１０１２９３号公報。JP2012-101293A.

図８及び図９に示すように、特許文献２に開示された加工の仕方は、第１ウェハＷａの厚みだけを見て、第２ウェハＷｂの厚みは見なし測定をしている。このように複数の第２ウェハＷｂを同心上に配置させて加工をする場合は、ウェハＷが配置されているチャックテーブル５１の保持面が加工時における熱で膨張して撓み変形を起こすことも少なくない。しかしながら、特許文献２に開示された加工では、その熱膨張による変形については何ら考慮されていない。 As shown in FIGS. 8 and 9, the processing method disclosed in Patent Document 2 only measures the thickness of the first wafer Wa and measures the thickness of the second wafer Wb. When processing a plurality of second wafers Wb concentrically as described above, the holding surface of the chuck table 51 on which the wafers W are disposed may expand due to heat during processing and cause deformation. Not a few. However, in the processing disclosed in Patent Document 2, no consideration is given to deformation due to thermal expansion.

その熱膨張による撓み変形について更に説明をすると、本来は、加工後の第２ウェハＷｂの厚みは、図１０の(ｅ)に示すように、全てが均一でなければならない。しかし、加工途中の発熱により、チャックテーブル５１の保持面が変形をし、例えば保持面の撓み変形が、図１０の(ａ)に示すように回転軸心Ｏ１側が最外周位置側よりも高く、最外周位置側が下がって変形したような場合で、加工ホイール５４の回転軸心Ｏ２がチャックテーブル５１の回転軸心Ｏ１と平行で、かつ、加工ホイール５４が水平に送られてチャックテーブル５１上に押し付けられたときには、各第２ウェハＷｂの断面形状は、図１０の(ｂ)に示すように回転軸心Ｏ１側の厚みの方が最外周位置側の厚みよりも小さくなり、厚みが均一にならない。また、反対に、例えば図１０の(ｃ)に示すように回転軸心Ｏ１側が最外周位置側よりも低く、回転軸心Ｏ１側が凹んで変形したような場合で、加工ホイール５４が水平に送られてチャックテーブル５１上に押し付けられたときには、各第２ウェハＷｂの断面形状は、図１０の(ｄ)に示すように回転軸心Ｏ１側の厚みの方が最外周位置側の厚みよりも大きくなり、厚みが均一にならない。 The bending deformation due to the thermal expansion will be described further. Originally, the thickness of the second wafer Wb after processing must be uniform as shown in FIG. However, due to heat generation during processing, the holding surface of the chuck table 51 is deformed. For example, the bending deformation of the holding surface is higher on the rotation axis O1 side than on the outermost peripheral position side as shown in FIG. In the case where the outermost peripheral position side is lowered and deformed, the rotational axis O2 of the machining wheel 54 is parallel to the rotational axis O1 of the chuck table 51, and the machining wheel 54 is sent horizontally to the chuck table 51. When pressed, the cross-sectional shape of each second wafer Wb is such that the thickness on the rotation axis O1 side is smaller than the thickness on the outermost peripheral position side as shown in FIG. Don't be. On the other hand, for example, as shown in FIG. 10C, when the rotation axis O1 side is lower than the outermost peripheral position side and the rotation axis O1 side is recessed and deformed, the machining wheel 54 is fed horizontally. When the second wafer Wb is pressed onto the chuck table 51, the sectional shape of each second wafer Wb is such that the thickness on the rotation axis O1 side is larger than the thickness on the outermost peripheral position side as shown in FIG. It becomes large and the thickness is not uniform.

しかしながら、従来の加工装置では、加工途中の発熱などにより、チャックテーブルの保持面が熱変形を起こすことに関しての考慮は行われていなかった。そのため、製品によって仕上がり厚みにバラツキが生じるという問題があった。 However, in the conventional processing apparatus, no consideration has been given to the fact that the holding surface of the chuck table undergoes thermal deformation due to heat generation during processing. For this reason, there is a problem that the finished thickness varies depending on the product.

そこで、ワークの厚みのバラツキを少なくできるようにしたワーク加工装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, a technical problem to be solved arises in order to provide a workpiece machining apparatus capable of reducing the variation in workpiece thickness, and the present invention aims to solve this problem.

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、複数のワークを同時に研削又は研磨して所定の厚みへと加工するワーク加工装置において、複数の前記ワークを同心円上に配列して保持する保持面を有し、該保持面と直交した回転軸心を中心に回転するチャックテーブルと、前記保持面上のワークと対向して配設される研削又は研磨部材と共に回転する加工ホイールと、前記加工ホイールを回転可能に支持して前記ワーク方向に送り、前記保持面上のワークに前記研削又は研磨部材を押し付ける送り機構と、前記保持面上の前記ワークよりも回転軸心側で該保持面上に当接されて、その当接している箇所における該保持面の高さを加工中に測定する接触型の第１センサと、前記保持面上の前記ワークよりも外周縁側で該保持面上に当接されて、その当接されている箇所における該保持面の高さを加工中に測定する接触型の第２センサと、前記各センサの測定結果に基づいて前記保持面の形状を判定し、前記加工ホイールの回転軸心と前記チャックテーブルの回転軸心の相対的な傾きを調整する制御手段と、を備えるワーク加工装置を提供する。 The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is a workpiece processing apparatus for simultaneously grinding or polishing a plurality of workpieces to process them to a predetermined thickness. A chuck table having a holding surface for holding the work arranged in a concentric circle, rotating about a rotation axis perpendicular to the holding surface, and grinding or disposing facing the work on the holding surface A processing wheel that rotates together with the polishing member, a feed mechanism that rotatably supports the processing wheel and feeds it in the workpiece direction, and presses the grinding or polishing member against the workpiece on the holding surface, and the workpiece on the holding surface A contact-type first sensor that is abutted on the holding surface on the rotational axis side and measures the height of the holding surface at the abutting portion during processing ; Than work In the peripheral edge is abutted on said holding surface, and a second sensor of contact type which measures the height of the holding surface at a point that has been in contact during processing, on the basis of the measurement result of each sensor There is provided a workpiece machining apparatus comprising: a control unit that determines a shape of the holding surface and adjusts a relative inclination between a rotation axis of the machining wheel and a rotation axis of the chuck table.

この構成によれば、加工途中に、接触型の第１センサにより保持面の回転軸心側における高さを測定すると共に、接触型の第２センサにより保持面の外周縁側における高さを測定し、その接触型の第１センサと第２センサの測定結果に基づいて加工途中における保持面の形状を判定する。また、その判定に基づいて加工ホイールの回転軸心とチャックテーブルの回転軸心の相対的な傾きを制御手段により調整して、保持面の熱変形などを補正するので、保持面の熱による撓み変形などを考慮して、ワークを精度よく加工することができる。これにより、加工によるワークの厚みのバラツキが少なくなる。 According to this configuration, during processing, the contact-type first sensor measures the height of the holding surface on the rotation axis side, and the contact-type second sensor measures the height of the holding surface on the outer peripheral side. The shape of the holding surface during the processing is determined based on the measurement results of the contact-type first sensor and the second sensor. Further, based on the determination, the relative inclination between the rotation axis of the processing wheel and the rotation axis of the chuck table is adjusted by the control means to correct thermal deformation or the like of the holding surface. The workpiece can be processed with high accuracy in consideration of deformation and the like. Thereby, the variation in the thickness of the workpiece by processing decreases.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記加工ホイールの回転軸心と前記チャックテーブルの回転軸心との相対的な傾き調整は、前記チャックテーブルの回転軸心に対して前記加工ホイールの回転軸心を傾けて行う、ワーク加工装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the relative inclination adjustment between the rotation axis of the processing wheel and the rotation axis of the chuck table is performed with respect to the rotation axis of the chuck table. Provided is a workpiece machining apparatus that performs the tilting of the rotation axis of the machining wheel.

この構成によれば、保持面に熱による撓み変形などがあるとき、加工ホイールの回転軸心をチャックテーブルの回転軸心に対して傾けることで、加工ホイールの回転軸心とチャックテーブルの回転軸心との相対的な傾き調整を簡単に行うことができる。 According to this configuration, when the holding surface has a bending deformation due to heat, the rotation axis of the machining wheel and the rotation axis of the chuck table are inclined by tilting the rotation axis of the machining wheel with respect to the rotation axis of the chuck table. Tilt adjustment relative to the heart can be easily performed.

請求項３記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記加工ホイールの回転軸心と前記チャックテーブルの回転軸心との相対的な傾き調整は、前記加工ホイールの回転軸心に対して前記チャックテーブルの回転軸心を傾けて行う、ワーク加工装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the relative inclination adjustment between the rotation axis of the machining wheel and the rotation axis of the chuck table is performed with respect to the rotation axis of the machining wheel. Provided is a workpiece processing apparatus that performs the tilting of the rotation axis of the chuck table.

この構成によれば、保持面に熱による撓み変形などがあるとき、チャックテーブルの回転軸心を加工ホイールの回転軸心に対して傾けることで、チャックテーブルの回転軸心と加工ホイールの回転軸心との相対的な傾き調整を簡単に行うことができる。 According to this configuration, when the holding surface is deformed by heat or the like, the rotation axis of the chuck table and the rotation axis of the machining wheel are inclined by tilting the rotation axis of the chuck table with respect to the rotation axis of the machining wheel. Tilt adjustment relative to the heart can be easily performed.

請求項４記載の発明は、請求項１、２または３に記載の構成において、前記チャックテーブルの前記保持面は、チャックテーブル上に載置された支持基盤でなる、ワーク加工装置を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the workpiece processing apparatus according to the first, second, or third aspect, wherein the holding surface of the chuck table is a support base placed on the chuck table.

この構成によれば、チャックテーブルの保持面を、チャックテーブル上に配置される支持基盤で形成することができる。すなわち、支持基盤をワークの製作に適した材質のものに変えることにより、ワークを精度良く加工をすることができるので、更に、加工によるワークの厚みのバラツキを少なくして、製品精度を向上させることができる。 According to this configuration, the holding surface of the chuck table can be formed by the support base disposed on the chuck table. In other words, by changing the support base to a material suitable for workpiece production, the workpiece can be machined with high accuracy, further reducing the variation in workpiece thickness due to machining and improving product accuracy. be able to.

請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４に記載の構成において、前記ワークが半導体ウェハである、ワーク加工装置を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a work processing apparatus according to the first, second, third or fourth aspect, wherein the work is a semiconductor wafer.

この構成によれば、半導体ウェハを精度良く厚みを均一に加工することができる。 According to this configuration, the semiconductor wafer can be processed with a uniform thickness with high accuracy.

本発明によれば、チャックテーブルの保持面の熱変形などを考慮した加工を行うことができるので、製品毎に仕上がり厚みのバラツキが出るのを少なくして、製品の品質を向上させることができる。 According to the present invention, since it is possible to perform processing in consideration of thermal deformation of the holding surface of the chuck table, it is possible to reduce variations in the finished thickness for each product and improve the quality of the product. .

本発明の実施形態に係るワーク加工装置の平面図である。It is a top view of the workpiece processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 一部を破断して示す同上ワーク加工装置の側面図である。It is a side view of a work processing apparatus same as the above and shown partially broken. 同上ワーク加工装置の制御手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control procedure of a workpiece processing apparatus same as the above. 第１制御例での、同上ワーク加工装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a workpiece processing apparatus same as the above in the 1st control example. 同上ワーク加工装置の第１制御例を説明する図で、(ａ)は保持面が変形している状態の説明図、(ｂ)は保持面が変形しているときに作られるウェハの説明図、(ｃ)は正常なウェハの説明図である。It is a figure explaining the 1st control example of a workpiece processing apparatus same as the above, (a) is explanatory drawing of the state in which the holding surface is deforming, (b) is explanatory drawing of the wafer produced when the holding surface is deforming. (C) is explanatory drawing of a normal wafer. 第２制御例での、同上ワーク加工装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a workpiece processing apparatus same as the above in the 2nd control example. 同上ワーク加工装置の第２制御例を説明する図で、(ａ)は保持面が変形している状態の説明図、(ｂ)は保持面が変形しているときに作られるウェハの説明図、(ｃ)は正常なウェハの説明図である。It is a figure explaining the 2nd control example of a workpiece processing apparatus same as the above, (a) is explanatory drawing of the state which the holding surface is deforming, (b) is explanatory drawing of the wafer produced when the holding surface is deforming (C) is explanatory drawing of a normal wafer. 従来の一例として示すワーク加工装置の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the workpiece processing apparatus shown as an example of the prior art. 複数のウェハを支持した環状フレームの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the annular frame which supported the some wafer. 複数のウェハを加工するときの問題点を説明する図である。It is a figure explaining the problem when processing a some wafer.

本発明はワークの厚みのバラツキを少なくできるようにしたワーク加工装置を提供するという目的を達成するために、複数のワークを同時に研削又は研磨して所定の厚みへと加工するワーク加工装置において、複数の前記ワークを同心円上に配列して保持する保持面を有し、該保持面と直交した回転軸心を中心に回転するチャックテーブルと、前記保持面上のワークと対向して配設される研削又は研磨部材と共に回転する加工ホイールと、前記加工ホイールを回転可能に支持して前記ワーク方向に送り、前記保持面上のワークに前記研削又は研磨部材を押し付ける送り機構と、前記保持面上の前記ワークよりも回転軸心側で該保持面上に当接されて、その当接している箇所における該保持面の高さを加工中に測定する接触型の第１センサと、前記保持面上の前記ワークよりも外周縁側で該保持面上に当接されて、その当接している箇所における該保持面の高さを加工中に測定する接触型の第２センサと、前記各センサの測定結果に基づいて前記保持面の形状を判定し、前記加工ホイールの回転軸心と前記チャックテーブルの回転軸心の相対的な傾きを調整する制御手段と、を備えることにより実現した。 In order to achieve the object of providing a workpiece processing apparatus that can reduce variations in the thickness of the workpiece, the present invention provides a workpiece processing apparatus that simultaneously grinds or polishes a plurality of workpieces to a predetermined thickness. A chuck table having a holding surface for holding a plurality of the workpieces arranged concentrically and arranged around a rotation axis perpendicular to the holding surface, and disposed opposite to the workpiece on the holding surface. A processing wheel that rotates together with the grinding or polishing member, a feed mechanism that rotatably supports the processing wheel and feeds it in the workpiece direction, and presses the grinding or polishing member against the workpiece on the holding surface; the work is abutted on said holding surface in the rotation axis side than the, a first sensor of contact type which measures the height of the holding surface at a location thereof which is in contact with during processing, Serial abuts on the workpiece the retaining surface on the outer peripheral edge than on the holding surface, and a second sensor of contact type which measures the holding surface heights at a location thereof which is in contact with during processing, the This is realized by including a control unit that determines the shape of the holding surface based on the measurement result of each sensor and adjusts the relative inclination between the rotation axis of the processing wheel and the rotation axis of the chuck table. .

以下、本発明の実施形態によるワーク加工装置を半導体製造プロセスにおいて、ウェハを研削して所定の厚みへと薄化し、また平坦化する研削装置に適用した場合を例に挙げ、図１乃至図７を参照しながら好適な実施例について詳細に説明する。なお、本実施例では、ウェハを研削して所定の厚みへと薄化する場合について説明するが、ウェハを研磨する研磨装置にも同様して適用することができるものである。 Hereinafter, a case where the workpiece processing apparatus according to the embodiment of the present invention is applied to a grinding apparatus for grinding and thinning a wafer to a predetermined thickness and flattening in a semiconductor manufacturing process will be described as an example. A preferred embodiment will be described in detail with reference to FIG. In this embodiment, the case where the wafer is ground and thinned to a predetermined thickness will be described. However, the present invention can be similarly applied to a polishing apparatus for polishing a wafer.

図１及び図２は半導体製造プロセスにおいて、ウェハを研削して所定の厚みへと薄化し、平坦化する研削装置を示すものであり、図１はその概略平面図、図２はその一部を破断して示す側面図である。 1 and 2 show a grinding apparatus for grinding and thinning a wafer to a predetermined thickness and flattening it in a semiconductor manufacturing process. FIG. 1 is a schematic plan view thereof, and FIG. It is a side view shown fractured.

図１及び図２において、ワーク加工装置としての研削装置１０は、チャックテーブル１１と、該チャックテーブル１１上にセットされた支持基盤１２と、支持基盤１２上に冷却水(純水)を供給する冷却水供給ノズル１３と、砥石１４を設けた加工ホイール１５と、加工ホイール１５を支持する送り機構１６と、接触型の第１センサ(プローブ)１７と、接触型の第２センサ(プローブ)１８と、制御手段２０などを備えている。 1 and 2, a grinding device 10 as a workpiece processing device supplies a chuck table 11, a support base 12 set on the chuck table 11, and cooling water (pure water) onto the support base 12. A cooling water supply nozzle 13, a processing wheel 15 provided with a grindstone 14, a feed mechanism 16 that supports the processing wheel 15, a contact-type first sensor (probe) 17, and a contact-type second sensor (probe) 18. And a control means 20 and the like.

前記制御手段２０は、接触型の第１センサ１７及び非接触型のセンサ１８からの測定結果を基に、前記研削装置１０を決められた手順で動作させるプログラムなどが格納されてなる手段であり、例えばコンピュータである。 The control means 20 is a means in which a program for operating the grinding apparatus 10 according to a predetermined procedure is stored based on measurement results from the contact-type first sensor 17 and the non-contact-type sensor 18. For example, a computer.

前記チャックテーブル１１は、回転軸心Ｏ１を中心に、図１中の矢印Ａで示す反時計回りに回転する。また、チャックテーブル１１は、チルト機構２１を有しており、該チルト機構２１は、チャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１をＸ−Ｙ方向に傾倒させて、そのチャックテーブル１１をＸ−Ｙ方向に傾倒調整ができるようになっている。 The chuck table 11 rotates counterclockwise as indicated by an arrow A in FIG. 1 about the rotation axis O1. Further, the chuck table 11 has a tilt mechanism 21, which tilts the rotation axis O1 of the chuck table 11 in the XY direction, and moves the chuck table 11 in the XY direction. The tilt can be adjusted.

前記支持基盤１２は、チャックテーブル１１上に、そのチャックテーブル１１の保持面として一体回転可能に取り付けられた円板状の基盤であり、チャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１と同心的に配設されている。その支持基盤１２は、例えばセラミック材などで形成されている。そして、支持基盤１２上(以下、支持基板１２の上面を「保持面１２ａ」という)には、回転軸心Ｏ１の周りで、かつ、同心円Ｃ３上に４つのウェハＷがほぼ等間隔で配置されて固定されている。それら４つのウェハＷの固定は、例えばワックスなどで取り外し自在に固定される。なお、支持基盤１２の保持面１２ａ上に配置するウェハＷの数は、支持基盤１２の大きさによって変更される。また、支持基盤１２は必ずしも必要とするものではなく、例えばチャックテーブル１１の上面を保持面１２ａとして使用する場合もある。 The support base 12 is a disk-like base mounted on the chuck table 11 as a holding surface of the chuck table 11 so as to be integrally rotatable, and is disposed concentrically with the rotational axis O1 of the chuck table 11. ing. The support base 12 is made of, for example, a ceramic material. On the support base 12 (hereinafter, the upper surface of the support substrate 12 is referred to as “holding surface 12a”), four wafers W are arranged at substantially equal intervals around the rotation axis O1 and on the concentric circle C3. Is fixed. The four wafers W are fixed removably with, for example, wax. Note that the number of wafers W arranged on the holding surface 12 a of the support base 12 is changed depending on the size of the support base 12. Further, the support base 12 is not necessarily required. For example, the upper surface of the chuck table 11 may be used as the holding surface 12a.

前記加工ホイール１５は、支持基盤１２と対向する面に研削又は研磨部材としての砥石１４を設けて、回転可能に前記送り機構１６に取り付けられている。加工ホイール１５の砥石面(砥石１４が占める面)は、支持基盤１２の最外周縁から回転軸心Ｏ１のほぼ近傍の位置を通過するように、支持基盤１２との位置関係を設定する。その加工ホイール１５は、回転軸心Ｏ２を中心に図１中の矢印Ｂで示す時計回りに回転する。また、加工ホイール１５は、チルト機構２２を有しており、そのチルト機構２２は、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２をＸ−Ｙ方向に傾倒させて、その加工ホイール１５をＸ−Ｙ方向に傾倒調整ができるようになっている。 The processing wheel 15 is provided with a grindstone 14 as a grinding or polishing member on a surface facing the support base 12 and is rotatably attached to the feed mechanism 16. The positional relationship with the support base 12 is set so that the grindstone surface of the processing wheel 15 (the surface occupied by the grindstone 14) passes through a position in the vicinity of the rotation axis O1 from the outermost peripheral edge of the support base 12. The processing wheel 15 rotates in the clockwise direction indicated by the arrow B in FIG. 1 around the rotation axis O2. Further, the processing wheel 15 has a tilt mechanism 22 that tilts the rotational axis O2 of the processing wheel 15 in the XY direction, and moves the processing wheel 15 in the XY direction. The tilt can be adjusted.

前記送り機構１６は、加工ホイール１５と砥石１４を一体に、回転軸心Ｏ２方向に移動させるものであり、その送り移動により、加工ホイール１５と共に回転している前記砥石１４を保持面１２ａ上のウェハＷに押し付け、ウェハＷを研削することができるようになっている。 The feed mechanism 16 integrally moves the processing wheel 15 and the grindstone 14 in the direction of the rotation axis O2, and the feed wheel 16 moves the grindstone 14 rotating together with the processing wheel 15 on the holding surface 12a. The wafer W is pressed against the wafer W and can be ground.

前記冷却水供給ノズル１３は、切削ホイール１５の砥石１４と支持基盤１２の保持面１２ａが当接する位置(以下、この位置を「加工位置」と言う)の上流側に、供給水吹出口をその加工位置に向けて配設されている。その冷却水供給ノズル１３は、砥石１４と支持基盤１２が当接する加工位置に冷却水を供給して、その加工位置での温度上昇を抑える。 The cooling water supply nozzle 13 has a supply water outlet on the upstream side of a position where the grindstone 14 of the cutting wheel 15 and the holding surface 12a of the support base 12 abut (hereinafter, this position is referred to as a “processing position”). It is arranged toward the machining position. The cooling water supply nozzle 13 supplies cooling water to a processing position where the grindstone 14 and the support base 12 abut, and suppresses a temperature rise at the processing position.

前記接触型の第１センサ１７は、保持面１２ａ上のウェハＷよりも回転軸心Ｏ１側の円周部分Ｃ１において該保持面１２ａ上に当接されており、該保持面１２ａの形状(高さ位置)を測定可能になっている。また、その測定された結果は、前記制御手段２０に入力される。 The contact-type first sensor 17 is in contact with the holding surface 12a at a circumferential portion C1 on the side of the rotation axis O1 with respect to the wafer W on the holding surface 12a. Position) can be measured. The measured result is input to the control means 20.

前記接触型の第２センサ１８は、保持面１２ａ上のウェハＷよりも外周縁側の円周部分Ｃ２において該保持面１２ａ上に当接されており、該保持面１２ａの形状(高さ位置)を測定可能になっている。また、その測定された結果は、前記制御手段２０に入力される。 The contact-type second sensor 18 is in contact with the holding surface 12a at a circumferential portion C2 on the outer peripheral side of the wafer W on the holding surface 12a, and the shape (height position) of the holding surface 12a. Can be measured. The measured result is input to the control means 20.

図３は、前記制御手段２０が第１センサ１７、第２センサ１８の形状測定に基づいて、チルト機構２２を介して加工ホイール１５の回転軸線Ｏ２の傾きを制御する制御手順の一例を示すフローチャートである。次に、図３に示すフローチャートに従って、本実施例における研削装置１０の動作を(１)〜(５)の順に説明する。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a control procedure in which the control unit 20 controls the tilt of the rotation axis O2 of the processing wheel 15 via the tilt mechanism 22 based on the shape measurement of the first sensor 17 and the second sensor 18. It is. Next, the operation of the grinding apparatus 10 in this embodiment will be described in the order of (1) to (5) according to the flowchart shown in FIG.

(１) まず、加工に先立ち、図１に示すように、チャックテーブル１１の保持面１２ａ上には、加工を必要とする４枚のウェハＷが同心円Ｃ３上に固定してセットされる。セット後、制御手段２０は、チャックテーブル１１の回転を開始させると共に、加工ホイール１５の回転を開始させる。例えば、この時の加工ホイール１５の回転数は毎分２０００回転、チャックテーブル１１の回転数は毎分３００回転である。そして、チャックテーブル１１が４枚のウェハＷと共に回転し、加工ホイール１５が砥石１４と共に回転する。また、同時に第１センサ１７と第２センサ１８が保持面１２上の高さの測定を開始し、その測定結果が制御手段２０に入力される(ステップＳ１)。 (1) First, prior to processing, as shown in FIG. 1, on the holding surface 12a of the chuck table 11, four wafers W that need processing are fixed and set on a concentric circle C3. After the setting, the control means 20 starts the rotation of the chuck table 11 and starts the rotation of the processing wheel 15. For example, the rotation speed of the processing wheel 15 at this time is 2000 rotations per minute, and the rotation speed of the chuck table 11 is 300 rotations per minute. Then, the chuck table 11 rotates with the four wafers W, and the processing wheel 15 rotates with the grindstone 14. At the same time, the first sensor 17 and the second sensor 18 start measuring the height on the holding surface 12, and the measurement result is input to the control means 20 (step S1).

(２) 次いで、制御手段２０は、送り機構１６を介して回転している加工ホイール１５を指定の速度でチャックテーブル１１に向けて送り込み、回転している砥石１４をチャックテーブル１１上のウェハＷに押し付ける。また、その加工の初期段階では、チャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１と加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２は、互いに略平行に保持され、加工ホイール１５はチャックテーブル１１に対して略平行に押し付けられている。 (2) Next, the control means 20 feeds the rotating processing wheel 15 through the feed mechanism 16 toward the chuck table 11 at a specified speed, and the rotating grindstone 14 is transferred to the wafer W on the chuck table 11. Press on. In the initial stage of the machining, the rotation axis O1 of the chuck table 11 and the rotation axis O2 of the machining wheel 15 are held substantially parallel to each other, and the machining wheel 15 is pressed substantially parallel to the chuck table 11. ing.

(３) 次に、制御手段２０は、第１センサ１７と第２センサ１８からの測定結果から、内側の円周部分Ｃ１の高さと、外側の円周部分Ｃ２の高さとを比較する。そして、ステップＳ３、ステップＳ４で、それぞれ円周部分Ｃ１と円周部分Ｃ２との高さの差が、±Ｘの範囲内であると判定された場合、制御手段２０は、チルト機構２１、２２を制御することなく、送り機構１６を介して加工ホイール１５を所定の量だけチャックテーブル１１に向けて送り込む。また、所定の量だけ送り込まれたら、加工ホイール１５をチャックテーブル１１から離して初期位置まで戻し、加工を終了する(ステップＳ５、Ｓ６)。これにより、チャックテーブル１１上の４枚のウェハＷは全て同じ厚みに薄化及び平坦化される。 (3) Next, the control means 20 compares the height of the inner circumferential portion C1 with the height of the outer circumferential portion C2 from the measurement results from the first sensor 17 and the second sensor 18. When it is determined in steps S3 and S4 that the difference in height between the circumferential portion C1 and the circumferential portion C2 is within the range of ± X, the control means 20 includes the tilt mechanisms 21, 22 respectively. Without controlling this, the machining wheel 15 is fed toward the chuck table 11 by a predetermined amount via the feed mechanism 16. When the predetermined amount is fed, the machining wheel 15 is separated from the chuck table 11 and returned to the initial position, and the machining is finished (steps S5 and S6). As a result, the four wafers W on the chuck table 11 are all thinned and flattened to the same thickness.

(４) 一方、ステップＳ３において、制御手段２０が、円周部分Ｃ１と円周部分Ｃ２との高さの差が＋Ｘ以上であると判定した場合は、図４中に１点鎖線で示すように、制御手段２０は、チルト機構２２を介して、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２を矢印３１ａで示す方向、すなわちチャックテーブル１１の回転軸線Ｏ１に対し外側に向けて倒し、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２とチャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１の相対的な傾きを調整する(ステップＳ７)。 (4) On the other hand, when the control means 20 determines in step S3 that the difference in height between the circumferential portion C1 and the circumferential portion C2 is greater than or equal to + X, it is indicated by a one-dot chain line in FIG. In addition, the control means 20 tilts the rotational axis O2 of the processing wheel 15 through the tilt mechanism 22 in the direction indicated by the arrow 31a, that is, toward the outer side with respect to the rotational axis O1 of the chuck table 11, so that the processing wheel 15 rotates. The relative inclination between the axis O2 and the rotation axis O1 of the chuck table 11 is adjusted (step S7).

すなわち、ステップＳ３において、制御手段２０が、円周部分Ｃ１と円周部分Ｃ２との高さの差が＋Ｘ以上であると判定したということは、図５の(ａ)に示すように回転軸心Ｏ１側の円周部分Ｃ１の高さが最外周位置側の円周部分Ｃ２の高さよりも高く、熱などで変形した場合である。したがって、チルト機構２２を調整せずに加工ホイール１５が、回転軸心Ｏ２に沿ってチャックテーブル１１に向かって押し付けられたときには、各ウェハＷの断面形状は、図５の(ｂ)に示すように、回転軸心Ｏ１側の厚みの方が最外周位置側の厚みよりも小さくなり、厚みが均一にならない。しかし、加工ホイール１５をチャックテーブル１１に対して外側に起こして倒すように、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２とチャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１の相対的な傾きを、円周部分Ｃ１と円周部分Ｃ２との高さの差に応じて調整し、加工ホイール１５をチャックテーブル１１に押し付けると、各ウェハＷの断面形状は、図５の(ｃ)に示すように厚みが均一になる。 That is, in step S3, the fact that the control means 20 has determined that the difference in height between the circumferential portion C1 and the circumferential portion C2 is equal to or greater than + X indicates that the rotational axis as shown in FIG. This is a case where the height of the circumferential portion C1 on the center O1 side is higher than the height of the circumferential portion C2 on the outermost peripheral position side and is deformed by heat or the like. Therefore, when the processing wheel 15 is pressed toward the chuck table 11 along the rotation axis O2 without adjusting the tilt mechanism 22, the cross-sectional shape of each wafer W is as shown in FIG. In addition, the thickness on the rotation axis O1 side is smaller than the thickness on the outermost peripheral position side, and the thickness is not uniform. However, the relative inclination between the rotation axis O2 of the machining wheel 15 and the rotation axis O1 of the chuck table 11 is set so that the machining wheel 15 rises outward with respect to the chuck table 11 and falls down. When the processing wheel 15 is pressed against the chuck table 11 by adjusting according to the height difference from the peripheral portion C2, the cross-sectional shape of each wafer W becomes uniform as shown in FIG.

(５) 一方、ステップＳ４において、制御手段２０が、円周部分Ｃ１と円周部分Ｃ２との高さの差が−Ｘ以下であると判定した場合は、図６中に１点鎖線で示すように、制御手段２０は、チルト機構２２を介して、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２を矢印３１ｂで示す方向、すなわちチャックテーブル１１の回転軸線Ｏ１に対し内側に倒し、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２とチャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１の相対的な傾きを調整する(ステップＳ８)。 (5) On the other hand, when the control means 20 determines in step S4 that the difference in height between the circumferential portion C1 and the circumferential portion C2 is −X or less, it is indicated by a one-dot chain line in FIG. As described above, the control unit 20 tilts the rotation axis O2 of the processing wheel 15 in the direction indicated by the arrow 31b, that is, the rotation axis O1 of the chuck table 11 via the tilt mechanism 22 to rotate the rotation axis of the processing wheel 15. The relative inclination between the center O2 and the rotation axis O1 of the chuck table 11 is adjusted (step S8).

すなわち、ステップＳ４において、制御手段２０が、円周部分Ａと円周部分Ｂとの高さの差が−Ｘ以上であると判定したということは、図７の(ａ)に示すように回転軸心Ｏ１側の円周部分Ｃ１の高さが最外周位置側の円周部分Ｃの高さよりも低く、熱などで変形した場合である。したがって、チルト機構２２を調整せずに加工ホイール１５が、回転軸心Ｏに沿ってチャックテーブル１１に向かって押し付けられたときには、各ウェハＷの断面形状は、図７の(ｂ)に示すように、回転軸心Ｏ１側の厚みの方が最外周位置側の厚みよりも大きくなり、厚みが均一にならない。しかし、加工ホイール１５をチャックテーブル１１に対して内側に倒して、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２とチャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１の相対的な傾きを、円周部分Ｃ１と円周部分Ｃ２の高さの差に応じて調整し、加工ホイール１５をチャックテーブル１１に押し付けると、各ウェハＷの断面形状は、図７の(ｃ)に示すように厚みが均一になる。 That is, in step S4, the fact that the control means 20 determines that the difference in height between the circumferential portion A and the circumferential portion B is greater than or equal to −X indicates that the rotation is as shown in FIG. This is a case where the height of the circumferential portion C1 on the axis O1 side is lower than the height of the circumferential portion C on the outermost peripheral position side and is deformed by heat or the like. Therefore, when the processing wheel 15 is pressed toward the chuck table 11 along the rotation axis O without adjusting the tilt mechanism 22, the cross-sectional shape of each wafer W is as shown in FIG. Further, the thickness on the rotation axis O1 side is larger than the thickness on the outermost peripheral position side, and the thickness is not uniform. However, the machining wheel 15 is tilted inward with respect to the chuck table 11, and the relative inclinations of the rotation axis O2 of the machining wheel 15 and the rotation axis O1 of the chuck table 11 are set to the circumferential portion C1 and the circumferential portion C2. When the processing wheel 15 is pressed against the chuck table 11 according to the height difference, the cross-sectional shape of each wafer W becomes uniform as shown in FIG.

したがって、この実施例による研削装置１０によれば、加工中に接触型の第１センサ１７により保持面１２ａの回転軸心Ｏ１側における円周部分Ｃ１の高さと、接触型の第２センサ１８により保持面１２ａの最外周縁側における円周部分Ｃ２の高さとをそれぞれ測定し、その接触型の第１センサ１７と第２センサ１８の測定結果に基づいて加工途中に、保持面１２ａの形状を判定する。また、その判定に基づいて加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２とチャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１の相対的な傾きを制御手段２０により逐次調整し、保持面１２ａの熱変形などを補正するので、保持面１２ａの熱による撓み変形などの影響を受けること無く、ウェハＷを精度良く加工することができる。これにより、加工によるウェハＷの厚みのバラツキを少なくして、製品精度を向上させることができることになる。 Therefore, according to the grinding apparatus 10 according to this embodiment, the contact-type first sensor 17 is used to process the height of the circumferential portion C1 on the rotation axis O1 side of the holding surface 12a and the contact-type second sensor 18 during processing. The height of the circumferential portion C2 on the outermost peripheral side of the holding surface 12a is measured, and the shape of the holding surface 12a is determined during the processing based on the measurement results of the contact-type first sensor 17 and the second sensor 18. To do. Further, based on the determination, the control unit 20 sequentially adjusts the relative inclination between the rotation axis O2 of the processing wheel 15 and the rotation axis O1 of the chuck table 11 to correct thermal deformation of the holding surface 12a. The wafer W can be processed with high accuracy without being affected by bending deformation caused by heat of the holding surface 12a. As a result, variations in the thickness of the wafer W due to processing can be reduced, and product accuracy can be improved.

なお、第１センサ１７と第２センサ１８の計測は、加工中、連続して行わずに、所定時間毎に行ってもよい。 In addition, you may perform the measurement of the 1st sensor 17 and the 2nd sensor 18 for every predetermined time, without performing continuously during a process.

また、上記実施例の構造では、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２とチャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１の相対的な傾きを調整するのに、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２の傾きを回転軸線Ｏ２に対して調整するようにした構造を開示したが、反対にチャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１の傾きを回転軸線Ｏ２に対して調整するようにしても良いものである。さらに、加工ホイール１５の回転軸心Ｏ２とチャックテーブル１１の回転軸心Ｏ１の、両方の傾きを調整するようにしてもよいものである。 In the structure of the above embodiment, in order to adjust the relative inclination between the rotation axis O2 of the machining wheel 15 and the rotation axis O1 of the chuck table 11, the inclination of the rotation axis O2 of the machining wheel 15 is set as the rotation axis. Although the structure adjusted with respect to O2 was disclosed, conversely, the inclination of the rotation axis O1 of the chuck table 11 may be adjusted with respect to the rotation axis O2. Furthermore, the inclinations of both the rotation axis O2 of the processing wheel 15 and the rotation axis O1 of the chuck table 11 may be adjusted.

また、上記実施例では、ウェハを研削して所定の厚みへと薄化する場合について説明したが、ウェハを研磨する研磨装置にも同様して適用することができるものである。よって、本発明はワークを研削する研削装置だけでなく、ワークを研磨する研磨装置にも権利化が及ぶものである。 Moreover, although the said Example demonstrated the case where the wafer was ground and thinned to predetermined thickness, it can apply similarly to the grinding | polishing apparatus which grind | polishes a wafer. Therefore, the present invention extends not only to a grinding device for grinding a workpiece but also to a polishing device for grinding a workpiece.

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.

以上説明したように、本発明は半導体製造プロセスにおける加工に限ることなく、広く一般の研磨・研削装置にも応用できる。 As described above, the present invention is not limited to processing in a semiconductor manufacturing process, and can be applied to a wide range of general polishing and grinding apparatuses.

１０研削装置(ワーク加工装置)
１１チャックテーブル
１２支持基盤
１２ａ保持面
１３冷却水供給ノズル
１４砥石(研削又は研磨部材)
１５加工ホイール
１６送り機構
１７第１センサ
１８第２センサ
２０制御手段
２１チルト機構
２２チルト機構
３１ａ、３１ｂ傾倒方向
Ｗウェハ
Ｏ１、Ｏ２回転軸心
Ａ、Ｂ矢印(回転方向)
Ｃ１内側の円周部分
Ｃ２外側の円周部分
Ｃ３同心円 10 Grinding equipment (work processing equipment)
11 Chuck table 12 Support base 12a Holding surface 13 Cooling water supply nozzle 14 Grinding wheel (grinding or polishing member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Processing wheel 16 Feed mechanism 17 1st sensor 18 2nd sensor 20 Control means 21 Tilt mechanism 22 Tilt mechanism 31a, 31b Tilt direction W Wafer O1, O2 Rotation center A, B Arrow (rotation direction)
C1 Inner circumferential part C2 Outer circumferential part C3 Concentric circle

Claims

In a workpiece processing apparatus that simultaneously grinds or polishes a plurality of workpieces and processes them to a predetermined thickness,
A chuck table having a holding surface for holding a plurality of workpieces arranged concentrically and rotating about a rotation axis perpendicular to the holding surface;
A processing wheel that rotates with a grinding or polishing member disposed opposite to the workpiece on the holding surface;
A feed mechanism that rotatably supports the processing wheel and feeds it in the workpiece direction, and presses the grinding or polishing member against the workpiece on the holding surface;
A contact-type first sensor that is brought into contact with the holding surface on the side of the rotation axis from the workpiece on the holding surface and measures the height of the holding surface at the contacting position during processing ; ,
A contact-type second sensor that is in contact with the holding surface on the outer peripheral edge side of the workpiece on the holding surface and measures the height of the holding surface at the contacted position during processing ;
Control means for determining the shape of the holding surface based on the measurement results of the sensors and adjusting the relative inclination of the rotation axis of the processing wheel and the rotation axis of the chuck table;
A workpiece machining apparatus comprising:

The relative inclination adjustment between the rotation axis of the machining wheel and the rotation axis of the chuck table is performed by inclining the rotation axis of the machining wheel with respect to the rotation axis of the chuck table. The workpiece processing apparatus according to claim 1.

The relative inclination adjustment between the rotation axis of the processing wheel and the rotation axis of the chuck table is performed by inclining the rotation axis of the chuck table with respect to the rotation axis of the processing wheel. The workpiece processing apparatus according to claim 1.

The workpiece processing apparatus according to claim 1, wherein the holding surface of the chuck table is a support base placed on the chuck table.

The workpiece processing apparatus according to claim 1, wherein the workpiece is a semiconductor wafer.