JP6660743B2 - Grinding equipment - Google Patents

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JP6660743B2 JP2016011043A JP2016011043A JP6660743B2 JP 6660743 B2 JP6660743 B2 JP 6660743B2 JP 2016011043 A JP2016011043 A JP 2016011043A JP 2016011043 A JP2016011043 A JP 2016011043A JP 6660743 B2 JP6660743 B2 JP 6660743B2
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

本発明は、研削装置に関し、特に、ウェハを傾斜させながら研削可能な研削装置に関する。   The present invention relates to a grinding device, and more particularly, to a grinding device capable of grinding while tilting a wafer.

半導体製造分野では、シリコンウェハ等の半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という)を薄膜に形成するために、ウェハの裏面を研削する裏面研削が行われている。   In the field of semiconductor manufacturing, backside grinding of the backside of a wafer is performed in order to form a semiconductor wafer such as a silicon wafer (hereinafter, referred to as “wafer”) into a thin film.

ウェハの裏面研削を行う研削装置として、特許文献1には、ウェハを保持する保持手段と、ウェハを研削する研削手段と、保持手段の傾きを任意の角度に調整する傾き角度調整手段と、ウェハの厚みを径方向で複数のポイントで計測する非接触式厚み計測手段と、を備えたものが開示されている。傾き角度調整手段は、計測されたウェハの厚みに基づいて、ウェハの厚みが均一になるように保持手段の傾きを調整し、研削手段は、ウェハに対して斜めに当接した状態で研削を進める。   As a grinding device for grinding the back surface of a wafer, Patent Document 1 discloses a holding device for holding a wafer, a grinding device for grinding the wafer, a tilt angle adjusting device for adjusting the tilt of the holding device to an arbitrary angle, and a wafer. And a non-contact type thickness measuring means for measuring the thickness at a plurality of points in the radial direction. The tilt angle adjusting means adjusts the tilt of the holding means based on the measured thickness of the wafer so that the thickness of the wafer becomes uniform, and the grinding means grinds the wafer in an oblique contact state with the wafer. Proceed.

特開2010−131687号公報JP 2010-131687 A

しかしながら、上述したような特許文献1記載の研削装置では、研削手段が、予め設定された一定の送り速度で送られながらウェハを研削するところ、研削手段がウェハを研削する研削領域に作用する圧力を正確に計測することはできないため、ウェハの送り速度がウェハの研削速度より大きい場合には、ウェハに過度な押圧力が作用して、ウェハにダメージを与える虞があった。   However, in the grinding apparatus described in Patent Literature 1 described above, when the grinding means grinds the wafer while being fed at a preset constant feed speed, the pressure acting on the grinding area where the grinding means grinds the wafer is obtained. If the wafer feed speed is higher than the wafer grinding speed, an excessive pressing force acts on the wafer, and the wafer may be damaged.

ウェハへのダメージを低減するために、研削手段の送り速度を低速に設定することも考えられるが、研削手段の送り速度をどの程度遅らせるかは経験則に基づいて設定されがちであり、効率的に研削加工を実行できないという問題があった。   In order to reduce damage to the wafer, it is conceivable to set the feed speed of the grinding unit to a low speed.However, how much the feed speed of the grinding unit is to be slowed tends to be set based on empirical rules, so that it is efficient. However, there is a problem that grinding cannot be performed.

そこで、ウェハへのダメージを低減しつつ効率的に研削加工を行うという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, there arises a technical problem to be solved, such as efficient grinding while reducing damage to the wafer, and an object of the present invention is 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、ウェハを回転可能に保持する保持手段と、回転する前記ウェハに押圧されて前記ウェハの裏面を研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置であって、前記可動支持部は、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、から成り、前記研削手段が平面から視て前記ウェハの回転中心を通り前記回転方向の下流側に凸の円弧状に形成された研削領域において前記ウェハを押圧する際に前記下流側可動支持部に作用する押圧力を測定する押圧力測定手段と、前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように前記研削手段の送り速度を変更させる制御手段と、を備えている研削装置を提供する。 The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention according to claim 1 has a holding means for rotatably holding a wafer, and a back surface of the wafer which is pressed by the rotating wafer and ground. Grinding means, a fixed support part for fixing and supporting the holding means in the vertical direction, and a plurality of movable support parts which can expand and contract in the vertical direction, and the holding means can be inclined with respect to the grinding means. The movable support portion is disposed on the upstream side in the rotation direction of the holding device with respect to the fixed support portion, and supports the holding device so as to be able to move up and down in the vertical direction. An upstream-side movable support portion, and a downstream-side movable support portion that is disposed on the downstream side in the rotation direction of the holding means with respect to the fixed support portion and supports the holding means so as to be able to move up and down in the vertical direction. Grinding means viewed from a plane Pressing force measuring means for measuring the pressing force acting on the downstream movable support when pressing the wafer in a circular arc shape which is formed in the grinding region is convex on the downstream side of the rotation center as the rotation direction of the wafer And a control unit for changing a feed speed of the grinding unit so that the pressing force falls within the margin range when the pressing force is out of a predetermined margin range. .

この構成によれば、下流側可動支持部に作用する押圧力が予め設定されたマージン範囲を外れた場合に、研削手段の送り速度を変更させることにより、ウェハにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を実施することができる。具体的には、下流側可動支持部に作用する押圧力がマージン範囲の下限値を下回る場合には、研削手段の送り速度を加速させ、下流側可動支持部に作用する押圧力がマージン範囲の上限値を上回る場合には、研削手段の送り速度を減速させることにより、ウェハにダメージを与えない適切な圧力を維持して研削加工を行うことができる。また、押圧力がマージン範囲内に収まる場合には研削手段の送り速度を維持し、押圧力がマージン範囲を外れた場合にのみ研削手段の送り速度を変更させるため、効率的に研削加工を行うことができる。 According to this configuration, when the pressing force acting on the downstream-side movable support part is out of the preset margin range, by changing the feed speed of the grinding means, the wafer is maintained at a substantially constant pressure without damaging the wafer. Grinding can be performed. Specifically, when the pressing force acting on the downstream movable support portion falls below the lower limit of the margin range, the feed speed of the grinding means is accelerated, and the pressing force acting on the downstream movable support portion falls within the margin range. When the value exceeds the upper limit, the feed rate of the grinding unit is reduced, so that the grinding can be performed while maintaining an appropriate pressure that does not damage the wafer. In addition, when the pressing force falls within the margin range, the feed speed of the grinding unit is maintained, and only when the pressing force is out of the margin range, the feed speed of the grinding unit is changed. be able to.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成に加えて、前記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記下流側可動支持部を押圧して前記下流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量に基づいて前記押圧力を算出する研削装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the pressing force measuring unit is configured such that the grinding unit presses the downstream movable support unit and the downstream movable support unit is configured to move the vertical movable support unit vertically. Provided is a grinding device that calculates the pressing force based on a pressing amount pressed in a direction.

この構成によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、押圧力測定手段は、ウェハの中心付近の圧力に影響し易い下流側可動支持部が押し込まれる押し込み量に基づき、研削手段がウェハを押圧する押圧力を算出することにより、制御手段がこの押圧力がマージン範囲内になるように研削手段の送り速度を変更させ、研削手段がウェハの中心付近に過度に押し込まれることが抑制されるため、ウェハにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を行うことができる。 According to this configuration, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the pressing force measuring unit is configured to determine whether the grinding unit is pressed based on the amount of pressing of the downstream movable support that is likely to affect the pressure near the center of the wafer. By calculating the pressing force for pressing the wafer, the control means changes the feed speed of the grinding means so that the pressing force falls within the margin range, thereby suppressing the grinding means from being excessively pushed near the center of the wafer. Therefore, the grinding can be performed at a substantially constant pressure without damaging the wafer.

請求項3記載の発明は、ウェハを回転可能に保持する保持手段と、回転する前記ウェハに押圧されて前記ウェハの裏面を研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置であって、前記可動支持部は、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、から成り、記研削手段が平面から視て前記ウェハの回転中心を通り前記回転方向の下流側に凸の円弧状に形成された研削領域において前記ウェハを押圧する際に前記上流側可動支持部に作用する押圧力と前記下流側可動支持部に作用する押圧力とを加重平均して、前記上流側可動支持部及び下流側可動支持部を結んだ直線上の任意の仮想支持点における押圧力を算出する押圧力測定手段と、前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように前記研削手段の送り速度を変更させる制御手段と、を備えている研削装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, a holding means for rotatably holding the wafer, a grinding means for pressing the rotating wafer to grind the back surface of the wafer, and the vertically fixed holding means for supporting the holding means A grinding device comprising: a fixed support portion; and a plurality of movable support portions that can expand and contract in the vertical direction, and a tilting device that can tilt the holding device with respect to the grinding device. A portion disposed upstream of the holding unit in the rotation direction with respect to the fixed support unit, and an upstream movable support unit that supports the holding unit so as to be able to move up and down in a vertical direction; and the holding unit with respect to the fixed support unit. arranged downstream in the rotation direction of the means, vertically movable and the downstream movable support for supporting, consists, before Symbol grinding means through the rotation center of rotation of the wafer when viewed from the plane of the holding means in a vertical direction Convex in the downstream direction The pressing force acting on the upstream movable support portion and the pressing force acting on the downstream movable support portion when pressing the wafer in the arc-shaped grinding region are weighted average to obtain the upstream movable support. Pressing force measuring means for calculating a pressing force at an arbitrary virtual support point on a straight line connecting the portion and the downstream movable support portion, and when the pressing force is out of a predetermined margin range, the pressing force reduces the margin. Control means for changing the feed speed of the grinding means so as to fall within the range .

この構成によれば、上流側可動支持部及び下流側可動支持部を結んだ直線上の任意の仮想支持点における押圧力が予め設定されたマージン範囲を外れた場合に、研削手段の送り速度を変更させることにより、ウェハにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を実施することができる。また、押圧力がマージン範囲内に収まる場合には研削手段の送り速度を維持し、押圧力がマージン範囲を外れた場合にのみ研削手段の送り速度を変更させるため、効率的に研削加工を行うことができる。 According to this configuration, when the pressing force at an arbitrary virtual support point on a straight line connecting the upstream movable support portion and the downstream movable support portion deviates from a preset margin range, the feed speed of the grinding means is reduced. By making the change, the grinding process can be performed at a substantially constant pressure without damaging the wafer. In addition, when the pressing force falls within the margin range, the feed speed of the grinding unit is maintained, and only when the pressing force is out of the margin range, the feed speed of the grinding unit is changed. be able to.

請求項4記載の発明は、請求項記載の発明の構成に加えて、記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記ウェハを押圧して前記上流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量と下流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量とを加重平均して、前記仮想支持点における押圧力を算出する研削装置を提供する。 The invention of claim 4, wherein, in addition to the configuration of the invention according to claim 3, before Symbol pressing force measuring means, the upstream movable support the grinding means pushes the wafer pushed to the vertical direction A grinding device for calculating a pressing force at the virtual support point by performing a weighted average of a pushed amount and a pushing amount of the downstream movable support portion pushed in the vertical direction.

この構成によれば、請求項記載の発明の構成に加えて、押圧力測定手段は、上流側可動支持部及び下流側可動支持部の押し込み量を加重平均して仮想支持点における押圧力を算出することにより、制御手段がこの押圧力がマージン範囲内になるように研削手段の送り速度を変更させ、研削手段がウェハに過度に押し込まれることが抑制されるため、ウェハにダメージを与えることなく定圧で研削加工を行うことができる。 According to this configuration, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the pressing force measuring means calculates the pressing force at the virtual support point by performing a weighted average of the pressing amounts of the upstream movable support portion and the downstream movable support portion. By calculating, the control means changes the feed speed of the grinding means so that the pressing force falls within the margin range, and it is suppressed that the grinding means is excessively pushed into the wafer, thereby damaging the wafer. Grinding can be performed at a constant pressure without any pressure.

請求項5記載の発明は、ウェハを回転可能に保持する保持手段と、回転する前記ウェハに押圧されて前記ウェハの裏面を研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置で前記ウェハを研削する研削方法であって、前記可動支持部は、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、から成り、前記研削手段が平面から視て前記ウェハの回転中心を通り前記回転方向の下流側に凸の円弧状に形成された研削領域において前記ウェハを押圧する際に前記下流側可動支持部に作用する押圧力を押圧力測定手段で測定する工程と、前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように制御手段が前記研削手段の送り速度を変更させる工程と、を含む研削方法を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, a holding means for rotatably holding a wafer, a grinding means pressed by the rotating wafer to grind the back surface of the wafer , and the holding means fixed and supported in a vertical direction. Grinding for grinding the wafer with a grinding device having a fixed support portion and a plurality of movable support portions that can expand and contract in the vertical direction, and a tilting device that can tilt the holding device with respect to the grinding device. The method, wherein the movable support portion is disposed on the upstream side in the rotation direction of the holding means with respect to the fixed support portion, and the upstream movable support portion supports the holding means so as to be able to move up and down in a vertical direction. A downstream movable support portion that is disposed on the downstream side in the rotation direction of the holding unit with respect to the fixed support unit and that supports the holding unit so as to be able to move up and down in the vertical direction. Center of rotation And measuring the pressing force measuring means the pressing force acting on the downstream movable support when pressing the wafer in the grinding region formed in a convex arc shape on the downstream side in the rotation direction Ri, the press A control unit changing a feed speed of the grinding unit so that the pressing force falls within the margin range when the pressure is out of a predetermined margin range.

この構成によれば、ウェハの中心付近の圧力に影響し易い下流側可動支持部に作用する押圧力が予め設定されたマージン範囲を外れた場合に、研削手段の送り速度を変更させることにより、ウェハにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を実施することができる。また、押圧力がマージン範囲内に収まる場合には研削手段の送り速度を維持し、押圧力がマージン範囲を外れた場合にのみ研削手段の送り速度を変更させるため、効率的に研削加工を行うことができる。 According to this configuration, when the pressing force acting on the downstream movable support portion that easily affects the pressure near the center of the wafer is out of the preset margin range, by changing the feed speed of the grinding unit, Grinding can be performed at a substantially constant pressure without damaging the wafer. In addition, when the pressing force falls within the margin range, the feed speed of the grinding unit is maintained, and only when the pressing force is out of the margin range, the feed speed of the grinding unit is changed. be able to.

本発明は、可動支持部に作用する押圧力が予め設定されたマージン範囲を外れた場合に、研削手段の送り速度を変更させることにより、ウェハにダメージを与えることなく定圧で研削加工を実施することができる。また、押圧力がマージン範囲内に収まる場合には研削手段の送り速度を維持し、押圧力がマージン範囲を外れた場合にのみ研削手段の送り速度を変更させるため、効率的に研削加工を行うことができる。   According to the present invention, when the pressing force acting on the movable support portion deviates from a preset margin range, the feed rate of the grinding means is changed to perform the grinding at a constant pressure without damaging the wafer. be able to. In addition, when the pressing force falls within the margin range, the feed speed of the grinding unit is maintained, and only when the pressing force is out of the margin range, the feed speed of the grinding unit is changed. be able to.

本発明の一実施例に係る研削装置を示す側面図。1 is a side view showing a grinding device according to one embodiment of the present invention. 図1に示す研削装置の平面図。The top view of the grinding device shown in FIG. 傾斜手段の内部構造及び保持手段を示す図2のI−I線部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along the line II of FIG. 2 showing an internal structure of the tilting unit and a holding unit. 本発明の一実施例に係る研削方法を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a grinding method according to one embodiment of the present invention. 本発明の変形例に係る研削方法を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating a grinding method according to a modification of the present invention.

本発明に係る研削装置は、ウェハへのダメージを低減しつつ効率的に研削加工を行うという目的を達成するために、ウェハを保持する保持手段と、ウェハに押圧されてウェハを研削する研削手段と、保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、保持手段を研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置であって、可動支持部に作用する押圧力を測定する押圧力測定手段と、押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、押圧力がマージン範囲内になるように研削手段の送り速度を変更させる制御手段と、を備えていることにより実現する。   The grinding apparatus according to the present invention includes: a holding unit that holds a wafer; and a grinding unit that presses the wafer to grind the wafer in order to achieve an object of performing efficient grinding while reducing damage to the wafer. A fixed support portion that fixes and supports the holding means in the vertical direction, and a plurality of movable support portions that can expand and contract in the vertical direction, and an inclining means that can incline the holding means with respect to the grinding means. And a pressing force measuring means for measuring the pressing force acting on the movable support portion, and the grinding means such that when the pressing force is out of a predetermined margin range, the pressing force is within the margin range. And control means for changing the feed speed.

本発明に係る研削方法は、ウェハへのダメージを低減しつつ効率的に研削加工を行うという目的を達成するために、ウェハを保持する保持手段と、ウェハに押圧されてウェハを研削する研削手段と、保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、保持手段を研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置でウェハを研削する研削方法であって、可動支持部に作用する押圧力を測定する工程と、押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、押圧力がマージン範囲内になるように研削手段の送り速度を変更させる工程と、を含むことにより実現する。   A grinding method according to the present invention includes a holding unit that holds a wafer and a grinding unit that presses the wafer to grind the wafer in order to achieve an object of performing efficient grinding while reducing damage to the wafer. A fixed support portion that fixes and supports the holding means in the vertical direction, and a plurality of movable support portions that can expand and contract in the vertical direction, and an inclining means that can incline the holding means with respect to the grinding means. A grinding method for grinding a wafer with a grinding device, wherein the step of measuring the pressing force acting on the movable support portion, and when the pressing force is out of a predetermined margin range, the pressing force is within the margin range. And changing the feed speed of the grinding means.

以下、本発明の一実施例に係る研削装置1について図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わず、また、装置構成も研削装置に限らず、研削軸が研磨軸に置換された研磨装置であっても構わない。   Hereinafter, a grinding device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following examples, when referring to the number, numerical value, amount, range, and the like of the constituent elements, unless otherwise specified and in principle clearly limited to a specific number, the specific number is used. The present invention is not limited to this, and may be more than or less than a specific number. The configuration of the apparatus is not limited to a grinding apparatus, and a polishing apparatus in which a grinding shaft is replaced with a polishing shaft may be used.

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。   Also, when referring to the shape and positional relationship of components, etc., those that are substantially similar or similar to the shape, etc., unless otherwise specified, and in cases where it is clearly considered in principle not so, etc. Including.

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。   In addition, the drawings may be exaggerated, for example, by enlarging a characteristic portion in order to make the characteristics easy to understand, and the dimensional ratios and the like of the components are not always the same as the actual ones. In the cross-sectional views, hatching of some components may be omitted in order to make the cross-sectional structure of the components easy to understand.

図1は、研削装置1の基本的構成を示す側面図である。図2は、研削装置1を示す平面図である。図3は、傾斜手段6の内部構造及び保持手段3を示す図2のI−I線部分断面図である。   FIG. 1 is a side view showing a basic configuration of the grinding device 1. FIG. 2 is a plan view showing the grinding device 1. FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along line II of FIG. 2 showing the internal structure of the tilting means 6 and the holding means 3.

研削装置1は、研削手段2でウェハWを裏面研削して薄膜に形成する。研削手段2は、砥石21と、砥石21を先端に取り付けたスピンドル22と、スピンドル22を鉛直方向Vに送るスピンドル送り機構23と、を備えている。   The grinding device 1 forms a thin film by grinding the back surface of the wafer W by the grinding means 2. The grinding means 2 includes a grindstone 21, a spindle 22 having the grindstone 21 attached to the tip, and a spindle feed mechanism 23 for moving the spindle 22 in the vertical direction V.

砥石21は、スピンドル22の先端に水平に取り付けられている。砥石21がウェハWに押し当てられることにより、ウェハWは研削される。砥石21は、例えば、#6000のカップ型砥石を採用することが考えられる。以下、砥石21がウェハWを研削する円弧状の範囲を「研削領域A」と称す。   The grindstone 21 is horizontally mounted on the tip of a spindle 22. The wafer W is ground by the whetstone 21 being pressed against the wafer W. As the grindstone 21, for example, a cup-type grindstone of # 6000 may be adopted. Hereinafter, the arc-shaped range in which the grindstone 21 grinds the wafer W is referred to as “grinding area A”.

スピンドル22は、図示しないモータによって回転軸a1を中心として回転方向C1に沿って砥石21を回転させる。スピンドル22の回転数は、例えば、2000prmに設定される。   The spindle 22 rotates the grindstone 21 along a rotation direction C1 about a rotation axis a1 by a motor (not shown). The rotation speed of the spindle 22 is set to, for example, 2000 prm.

スピンドル送り機構23は、コラム4とスピンドル22とを連結する2つのリニアガイド23aと、スピンドル22を鉛直方向Vに昇降させる公知のボールネジスライダ機構(不図示)と、を備えている。   The spindle feed mechanism 23 includes two linear guides 23a for connecting the column 4 and the spindle 22, and a known ball screw slider mechanism (not shown) for moving the spindle 22 up and down in the vertical direction V.

研削手段2の下方には、保持手段としてのウェハチャック3が配置されている。ウェハチャック3は、チャック31と、エアベアリング32と、を備えている。なお、複数のウェハWを連続して研削加工するために、研削装置1は、複数のウェハチャック3を備えている。複数のウェハチャック3は、インデックステーブル5の回転軸を中心に円周上に所定の間隔を空けて配置されている。   Below the grinding means 2, a wafer chuck 3 as a holding means is arranged. The wafer chuck 3 includes a chuck 31 and an air bearing 32. In order to continuously grind a plurality of wafers W, the grinding apparatus 1 includes a plurality of wafer chucks 3. The plurality of wafer chucks 3 are arranged at predetermined intervals on the circumference around the rotation axis of the index table 5.

チャック31は、上面にアルミナ等の多孔質材料からなる図示しない吸着体が埋設されている。チャック31及びエアベアリング32内には、チャック31の表面に延びる図示しない管路が配置されている。管路は、エアベアリング32のロータ32aに連結された図示しないロータリージョイントを介して図示しない真空源、圧縮空気源及び給水源に接続されている。真空源が起動すると、チャック31に載置されたウェハWがチャック31に吸着保持される。また、圧縮空気源又は給水源が起動すると、ウェハWとチャック31との吸着が解除される。   An chuck (not shown) made of a porous material such as alumina is embedded in the upper surface of the chuck 31. Inside the chuck 31 and the air bearing 32, a pipe (not shown) extending to the surface of the chuck 31 is arranged. The conduit is connected to a vacuum source (not shown), a compressed air source and a water supply source (not shown) via a rotary joint (not shown) connected to the rotor 32 a of the air bearing 32. When the vacuum source is activated, the wafer W placed on the chuck 31 is suction-held by the chuck 31. Further, when the compressed air source or the water supply source is activated, the suction between the wafer W and the chuck 31 is released.

エアベアリング32は、回転軸a2回りに回転可能なロータ32aと、ロータ32aの外周に配置されたステータ32bと、を備えている。ロータ32aとチャック31とは、図示しないボルトで固定されている。ロータ32aは、ロータリージョイントに接続され、回転軸a2を中心にして回転方向C2に沿ってチャック31を回転させる。ロータ32aとステータ32bとの間には、所定の間隙(エアギャップ)が設けられており、この間隙に圧縮空気を外部から供給することにより、ロータ32aがステータ32bに対して非接触で回転することができる。チャック31の回転数は、例えば、200rpmに設定される。   The air bearing 32 includes a rotor 32a rotatable around a rotation axis a2, and a stator 32b arranged on the outer periphery of the rotor 32a. The rotor 32a and the chuck 31 are fixed with bolts (not shown). The rotor 32a is connected to a rotary joint, and rotates the chuck 31 about the rotation axis a2 in the rotation direction C2. A predetermined gap (air gap) is provided between the rotor 32a and the stator 32b. By supplying compressed air from the outside to the gap, the rotor 32a rotates without contact with the stator 32b. be able to. The rotation speed of the chuck 31 is set to, for example, 200 rpm.

研削装置1は、ウェハチャック3の回転軸a2を砥石21の回転軸a1に対して傾斜させる傾斜手段6を備えている。傾斜手段6は、チルトテーブル61と、固定支持部62と、上流側可動支持部63と、下流側可動支持部64と、を備えている。なお、研削装置1に用いられる鉛直方向Vに昇降自在な可動支持部は2つに限定されず、3つ以上であっても構わない。   The grinding device 1 includes a tilting unit 6 that tilts the rotation axis a2 of the wafer chuck 3 with respect to the rotation axis a1 of the grindstone 21. The inclining means 6 includes a tilt table 61, a fixed support 62, an upstream movable support 63, and a downstream movable support 64. Note that the number of movable supports that can be raised and lowered in the vertical direction V used in the grinding device 1 is not limited to two, and may be three or more.

チルトテーブル61は、平面視で略三角形状に形成されている。チルトテーブル61には、固定支持部62と、可動支持部としての上流側可動支持部63及び下流側可動支持部64とが、回転軸a2を中心にして円周上に120度離れて配置されている。   The tilt table 61 is formed in a substantially triangular shape in plan view. In the tilt table 61, a fixed support part 62, and an upstream movable support part 63 and a downstream movable support part 64 as movable support parts are arranged 120 degrees apart on the circumference around the rotation axis a2. ing.

固定支持部62は、チルトテーブル61にボルト62aで締結されている。   The fixed support portion 62 is fastened to the tilt table 61 by bolts 62a.

上流側可動支持部63は、固定支持部62に対してウェハチャック3の回転方向C2の上流側に配置されている。なお、上流側可動支持部63の構造は、下流側可動支持部64と同様であるから、下流側可動支持部64を例にその構造を説明し、上流側可動支持部63の構造に関する説明を省略する。   The upstream movable support portion 63 is disposed upstream of the fixed support portion 62 in the rotation direction C2 of the wafer chuck 3. Since the structure of the upstream movable support 63 is the same as that of the downstream movable support 64, the structure of the downstream movable support 64 will be described as an example, and the structure of the upstream movable support 63 will be described. Omitted.

下流側可動支持部64は、固定支持部62に対してウェハチャック3の回転方向C2の下流側に配置されている。下流側可動支持部64は、チルトテーブル61に埋め込まれたナット64aと、インデックステーブル5に固定され、上部がナット64aに螺合するチルト用ボールネジ64bと、チルト用ボールネジ64bを回転させるチルト用モータ64cと、を備えている。下流側可動支持部64は、固定支持部62より鉛直方向Vに長く形成されている。   The downstream movable support portion 64 is disposed downstream of the fixed support portion 62 in the rotation direction C2 of the wafer chuck 3. The downstream movable support portion 64 includes a nut 64a embedded in the tilt table 61, a tilt ball screw 64b fixed to the index table 5, and an upper portion screwed to the nut 64a, and a tilt motor for rotating the tilt ball screw 64b. 64c. The downstream movable support portion 64 is formed longer in the vertical direction V than the fixed support portion 62.

研削領域Aが平面視で図2の紙面下側に凸の円弧状に形成されていることから、下流側可動支持部64と研削領域Aとの距離が、上流側可動支持部63と研削領域Aとの距離より短く設定されている。すなわち、砥石21がウェハWを押圧する押圧力は、上流側可動支持部63よりも下流側可動支持部64に強く作用する。   Since the grinding region A is formed in an arc shape that is convex downward on the paper surface of FIG. 2 in plan view, the distance between the downstream movable support portion 64 and the grinding region A is different from the upstream movable support portion 63 and the grinding region. It is set shorter than the distance to A. That is, the pressing force with which the grindstone 21 presses the wafer W acts more strongly on the downstream movable support portion 64 than on the upstream movable support portion 63.

研削装置1は、砥石21がウェハWを押圧する際に、可動支持部に作用する押圧力を測定する押圧力測定手段7を備えている。押圧力測定手段7は、第1のスケール71と、第2のスケール72と、圧力変換部73と、を備えている。   The grinding device 1 includes a pressing force measuring unit 7 that measures a pressing force acting on the movable support when the grinding wheel 21 presses the wafer W. The pressing force measuring means 7 includes a first scale 71, a second scale 72, and a pressure converter 73.

第1のスケール71は、上流側可動支持部63の近傍に配置され、上流側可動支持部63が砥石21の押圧力で鉛直方向Vに押し込まれた押し込み量を測定する。なお、第1のスケール71の構造は、第2のスケール72と同様であるから、第2のスケール72の構造を例に説明し、第1のスケール71に関する説明を省略する。   The first scale 71 is disposed in the vicinity of the upstream movable support 63, and measures the amount of pushing of the upstream movable support 63 in the vertical direction V by the pressing force of the grindstone 21. Since the structure of the first scale 71 is the same as that of the second scale 72, the structure of the second scale 72 will be described as an example, and the description of the first scale 71 will be omitted.

第2のスケール72は、下流側可動支持部63の近傍に配置されている。第2のスケール72は、インデックステーブル5に取り付けられ、その上端がインデックステーブル5から突出してチルトテーブル61に当接している。チルトテーブル61が鉛直方向Vの下向きに押し込まれると、第2のスケール72が長手方向に収縮し、この収縮量を測定することで下流側可動支持部63の押し込み量を測定する。このようにして、第2のスケール72は、下流側可動支持部64が砥石21の押圧力で鉛直方向Vに押し込まれた押し込み量を測定する。   The second scale 72 is arranged near the downstream movable support 63. The second scale 72 is attached to the index table 5, and its upper end projects from the index table 5 and abuts on the tilt table 61. When the tilt table 61 is pushed downward in the vertical direction V, the second scale 72 contracts in the longitudinal direction, and by measuring the amount of contraction, the amount of pushing of the downstream movable support portion 63 is measured. In this way, the second scale 72 measures the amount of pushing of the downstream movable support portion 64 in the vertical direction V by the pressing force of the grindstone 21.

圧力変換部73は、上流側可動支持部63及び下流側可動支持部64の押し込み量に基づいて上流側可動支持部63及び下流側可動支持部64に作用する押圧力を演算する。圧力変換部73の具体的な作用については後述する。圧力変換部73には、第1のスケール71のスケール値から上流側可動支持部63に作用する押圧力を演算するためのデータ及び第2のスケール72のスケール値から下流側可動支持部64に作用する押圧力を演算するためのデータが記憶されている。なお、押圧力測定手段7は、上述した構成の他、上流側可動支持部63又は下流側可動支持部64に作用する圧力を直接測定するロードセル等を用いても構わない。   The pressure converter 73 calculates the pressing force acting on the upstream movable support 63 and the downstream movable support 64 based on the amount of pushing of the upstream movable support 63 and the downstream movable support 64. The specific operation of the pressure converter 73 will be described later. The pressure converter 73 has a data for calculating the pressing force acting on the upstream movable support 63 from the scale value of the first scale 71 and the downstream movable support 64 based on the scale value of the second scale 72. Data for calculating the acting pressing force is stored. In addition to the above-described configuration, the pressing force measuring unit 7 may use a load cell or the like that directly measures the pressure acting on the upstream movable support 63 or the downstream movable support 64.

研削装置1の動作は、制御装置8によって制御される。制御装置8は、研削装置1を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。制御装置8は、例えば、CPU、メモリ等により構成される。なお、制御装置8の機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現されても良く、ハードウェアを用いて動作することにより実現されても良い。   The operation of the grinding device 1 is controlled by the control device 8. The control device 8 controls each component of the grinding device 1. The control device 8 includes, for example, a CPU, a memory, and the like. The function of the control device 8 may be realized by controlling using software, or may be realized by operating using hardware.

制御装置8は、図示しない厚みセンサが測定したウェハWの厚みに基づいて、所望のウェハ厚を得られるように、回転軸a2を回転軸a1に対して傾斜させて、砥石21がウェハWを研削する加工範囲を調整する。なお、厚みセンサは、研削装置1の構成に含まれるものに限定されず、例えば、研削装置1の外部装置で測定されたデータを制御装置8にフィードバックさせるものであっても構わない。上流側可動支持部63及び下流側可動支持部64がそれぞれ独立して鉛直方向Vに沿って伸縮し、チルトテーブル61が固定支持部62を基準として傾斜することにより、回転軸a2を回転軸a1に対して傾斜させることができる。以下、回転軸a1に対する回転軸a2の角度を「チルト角」と称す。   The control device 8 tilts the rotation axis a2 with respect to the rotation axis a1 based on the thickness of the wafer W measured by a thickness sensor (not shown) so that a desired wafer thickness is obtained. Adjust the processing range to be ground. In addition, the thickness sensor is not limited to the one included in the configuration of the grinding device 1. For example, the thickness sensor may feed back data measured by an external device of the grinding device 1 to the control device 8. The upstream movable support portion 63 and the downstream movable support portion 64 independently expand and contract along the vertical direction V, and the tilt table 61 is inclined with respect to the fixed support portion 62, so that the rotating shaft a2 becomes the rotating shaft a1. Can be inclined with respect to Hereinafter, the angle of the rotation axis a2 with respect to the rotation axis a1 is referred to as “tilt angle”.

制御装置8には、チルト角に応じたウェハWの研削量のデータが記憶されている。これにより、研削前のウェハWの厚み又は研削中のウェハWの厚みを測定し、この厚みと所望のウェハの厚みの差分から研削量及びチルト角を調整する。   The control device 8 stores data of the grinding amount of the wafer W according to the tilt angle. Thereby, the thickness of the wafer W before grinding or the thickness of the wafer W during grinding is measured, and the grinding amount and the tilt angle are adjusted from the difference between this thickness and the desired wafer thickness.

また、制御装置8は、ボールネジスライダ機構のボールネジを制御して、研削手段2の送り速度を変更させる制御手段としても機能する。制御装置8は、研削手段2の送り速度を変更させるか否かを判定する際に用いられる可動支持部に作用する押圧力のマージン範囲が記憶されている。このマージン範囲は、ウェハWの研削加工の際に、ウェハWにダメージを与えないように砥石21を送った場合に可動支持部に作用する押圧力の上限値及び下限値並びに上限値及び下限値の間の値である。圧力研削手段2の送り速度の制御については後述する。   Further, the control device 8 functions as a control unit that controls the ball screw of the ball screw slider mechanism to change the feed speed of the grinding unit 2. The control device 8 stores a margin range of the pressing force acting on the movable support used when determining whether or not to change the feed speed of the grinding means 2. The upper and lower limits, and the upper and lower limits of the pressing force applied to the movable support portion when the grindstone 21 is sent so as not to damage the wafer W during the grinding of the wafer W during the grinding of the wafer W. Between the values. The control of the feed speed of the pressure grinding means 2 will be described later.

次に、研削装置1の作用について、図面に基づいて説明する。図4は、研削装置1を用いてウェハWを研削する手順を示すフローチャートである。   Next, the operation of the grinding device 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for grinding the wafer W using the grinding apparatus 1.

まず、傾斜手段6のチルト角等の研削条件を整えた後に、第2のスケール72の初期値、すなわち砥石21がウェハWに当接する前の第2のスケール72のスケール値を取得する(S1)。   First, after the grinding conditions such as the tilt angle of the tilting means 6 are adjusted, the initial value of the second scale 72, that is, the scale value of the second scale 72 before the grinding wheel 21 contacts the wafer W is acquired (S1). ).

次に、砥石21をウェハWに押し当てて研削加工を開始する(S2)。スピンドル送り機構23が砥石21を送る初期送り速度は、例えば、0.7μm/sに設定される。砥石21がウェハWを研削領域Aは、図2に示すように、ウェハWの中心を通る円弧状に形成される。   Next, the grindstone 21 is pressed against the wafer W to start the grinding (S2). The initial feed speed at which the spindle feed mechanism 23 feeds the grindstone 21 is set to, for example, 0.7 μm / s. As shown in FIG. 2, an area A where the grinding wheel 21 grinds the wafer W is formed in an arc shape passing through the center of the wafer W.

次に、下流側可動支持部64の押し込み量を測定する(S3)。下流側可動支持部64の押し込み量は、工程S1で取得した第2のスケール72の初期値と研削加工開始後の第2のスケール72のスケール値との差に相当する。   Next, the pushing amount of the downstream movable support 64 is measured (S3). The pushing amount of the downstream movable support portion 64 corresponds to the difference between the initial value of the second scale 72 obtained in step S1 and the scale value of the second scale 72 after the start of the grinding.

次に、圧力変換部73が、下流側可動支持部64の押し込み量に基づいて、下流側可動支持部64に作用する押圧力を算出する(S4)。具体的には、圧力変換部73は、工程S3で算出された下流側可動支持部64の押し込み量に略比例する下流側可動支持部64に作用する押圧力の値を呼び出す。   Next, the pressure converter 73 calculates the pressing force acting on the downstream movable support 64 based on the amount of pushing of the downstream movable support 64 (S4). Specifically, the pressure conversion unit 73 calls the value of the pressing force acting on the downstream movable support 64 that is substantially proportional to the pushing amount of the downstream movable support 64 calculated in step S3.

次に、制御装置8は、工程S4で算出された下流側可動支持部64に作用する押圧力が予め設定された圧力のマージン範囲を外れているか否かを判定する(S5)。マージン範囲は、例えば、上限値を下流側可動支持部64の最大許容押し込み量0.25μmに対応する押圧力に設定し、下限値を下流側可動支持部64の最大許容押し込み量0.15μmに対応する押圧力に設定することが考えられる。   Next, the control device 8 determines whether the pressing force acting on the downstream movable support portion 64 calculated in step S4 is out of the preset pressure margin range (S5). For the margin range, for example, the upper limit is set to a pressing force corresponding to the maximum allowable pressing amount of the downstream movable support portion 64 of 0.25 μm, and the lower limit is set to the maximum allowable pressing amount of the downstream movable support portion 64 of 0.15 μm. It is conceivable to set a corresponding pressing force.

工程S4で算出された押圧力がマージン範囲内に収まっていれば、制御装置8は、研削手段2の送り速度を維持する(S6)。   If the pressing force calculated in step S4 falls within the margin range, the control device 8 maintains the feed speed of the grinding means 2 (S6).

工程S4で算出された押圧力がマージン範囲の上限値を上回る場合、すなわち砥石21とウェハWとが過圧状態で当接する場合には、制御装置8は、ボールネジスライダ機構を制御して、研削手段2の送り速度を減速させる(S7)。研削手段2の送り速度は、予め設定された所定の値、例えば0.1μm/sだけ減速される。研削手段2の送り速度の最低速度は、0.03μm/sに設定されている。   If the pressing force calculated in step S4 exceeds the upper limit value of the margin range, that is, if the grindstone 21 and the wafer W come into contact with each other in an overpressure state, the control device 8 controls the ball screw slider mechanism to perform grinding. The feed speed of the means 2 is reduced (S7). The feed speed of the grinding means 2 is reduced by a predetermined value set in advance, for example, 0.1 μm / s. The minimum feed speed of the grinding means 2 is set to 0.03 μm / s.

また、工程S4で算出された押圧力がマージン範囲の下限値を下回る場合、すなわち砥石21とウェハWとが減圧状態で当接する場合には、制御装置8は、ボールネジスライダ機構を制御して、研削手段2の送り速度を加速させる(S8)。研削手段2の送り速度は、予め設定された所定の値、例えば0.1μm/sだけ加速される。   When the pressing force calculated in step S4 is lower than the lower limit value of the margin range, that is, when the grindstone 21 and the wafer W come into contact with each other in a reduced pressure state, the control device 8 controls the ball screw slider mechanism to The feed speed of the grinding means 2 is increased (S8). The feed speed of the grinding means 2 is accelerated by a predetermined value, for example, 0.1 μm / s.

制御装置8は、研削手段2の送り速度を制御した後に、研削加工が終了したか否かを判定する(S9)。制御装置8は、ウェハWが所望の最終厚みに研削されている場合には、研削加工が終了したものと判断する。初期厚さ270μmのウェハWの最終厚みは、例えば250μmに設定される。   After controlling the feed speed of the grinding means 2, the control device 8 determines whether or not the grinding has been completed (S9). When the wafer W has been ground to a desired final thickness, the control device 8 determines that the grinding has been completed. The final thickness of the wafer W having an initial thickness of 270 μm is set to, for example, 250 μm.

ウェハWの厚みが最終厚みに達していない場合には、制御装置8は、研削加工が終了していないと判定し(工程S9のNo)、工程S3に戻る。   If the thickness of the wafer W has not reached the final thickness, the control device 8 determines that the grinding has not been completed (No in step S9), and returns to step S3.

ウェハWの厚みが最終厚みに達している場合には、制御装置8は、研削加工が終了したと判定し(工程S9のYes)、研削加工を終了する。   If the thickness of the wafer W has reached the final thickness, the control device 8 determines that the grinding has been completed (Yes in step S9), and ends the grinding.

これにより、押圧力測定手段7は、研削領域Aに近く、ウェハWの中心付近の圧力に影響し易い下流側可動支持部64の押し込み量に基づき、砥石21がウェハWを押圧する押圧力を算出することにより、砥石21がウェハWの中心付近に過度に押し込まれることが抑制されるため、ウェハWへのダメージを軽減することができる。   Accordingly, the pressing force measuring means 7 determines the pressing force with which the grindstone 21 presses the wafer W based on the pressing amount of the downstream movable support portion 64 which is close to the grinding area A and easily affects the pressure near the center of the wafer W. The calculation suppresses the grindstone 21 from being excessively pushed into the vicinity of the center of the wafer W, so that damage to the wafer W can be reduced.

次に、研削装置1を用いた研削方法の変形例について、図面に基づいて説明する。図5は、上述した研削装置1を用いた研削方法の変形例を示すフローチャートである。なお、本変形例の説明において、上述した実施例と重複するものについては、重複する説明を省略する。   Next, a modified example of the grinding method using the grinding device 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a flowchart illustrating a modified example of the grinding method using the above-described grinding device 1. In the description of the present modification, duplicate descriptions of the above-described embodiments will be omitted.

第1のスケール71及び第2のスケール72の初期値を取得する(S10)。第1のスケール71の初期値とは、砥石21がウェハWに当接する前の第1のスケール71のスケール値である。   The initial values of the first scale 71 and the second scale 72 are obtained (S10). The initial value of the first scale 71 is a scale value of the first scale 71 before the grinding stone 21 contacts the wafer W.

次に、砥石21をウェハWに押し当てて研削加工を開始する(S11)。砥石21がウェハWを研削領域Aは、図2に示すように、ウェハWの中心を通って図2の紙面下側に凸の円弧状に形成される。   Next, the grinding wheel 21 is pressed against the wafer W to start the grinding (S11). As shown in FIG. 2, an area A where the grinding wheel 21 grinds the wafer W is formed in a circular arc shape passing through the center of the wafer W and projecting downward on the paper of FIG.

次に、上流側可動支持部63及び下流側可動支持部64の押し込み量を測定する(S12)。上流側可動支持部63の押し込み量は、工程S10で取得した第1のスケール71の初期値と研削加工開始後の第1のスケール71のスケール値との差に相当する。   Next, the pushing amounts of the upstream movable support 63 and the downstream movable support 64 are measured (S12). The pushing amount of the upstream movable support 63 corresponds to the difference between the initial value of the first scale 71 obtained in step S10 and the scale value of the first scale 71 after the start of the grinding.

圧力変換部73は、工程S12で測定した上流側可動支持部63の押し込み量及び下流側可動支持部64の押し込み量を加重平均して、可動支持部に作用する押圧力を算出する(S13)。具体的には、図2の線分L上の任意の位置に仮想支持点Pの仮想押し込み量を想定し、上流側可動支持部63の押し込み量と下流側可動支持部64の押し込み量とを加重平均して仮想支持点Pが砥石21に押し込まれた仮想押し込み量を算出し、この仮想押し込み量に略比例する仮想支持点Pに作用する圧力を呼び出す。   The pressure converter 73 calculates the pressing force acting on the movable support by weighing the pushing amount of the upstream movable support 63 and the push of the downstream movable support 64 measured in step S12 (S13). . Specifically, assuming a virtual push amount of the virtual support point P at an arbitrary position on the line segment L in FIG. 2, the push amount of the upstream movable support portion 63 and the push amount of the downstream movable support portion 64 are determined. The weighted average is used to calculate the virtual pushing amount at which the virtual support point P is pushed into the grindstone 21, and the pressure acting on the virtual supporting point P that is substantially proportional to the virtual pushing amount is called.

次に、制御装置8は、工程S13で算出された仮想支持点Pに作用する押圧力が予め設定された圧力のマージン範囲を外れているか否かを判定する(S14)。   Next, the control device 8 determines whether or not the pressing force acting on the virtual support point P calculated in step S13 is out of a preset pressure margin range (S14).

工程S13で算出された仮想支持点Pに作用する押圧力がマージン範囲内に収まっていれば、制御装置8は、ボールネジスライダ機構を制御して、研削手段2の送り速度を維持する(S15)。   If the pressing force acting on the virtual support point P calculated in step S13 falls within the margin range, the control device 8 controls the ball screw slider mechanism to maintain the feed speed of the grinding means 2 (S15). .

工程S13で算出された仮想支持点Pに作用する押圧力がマージン範囲の上限値を上回る場合、すなわち砥石21とウェハWとが過圧状態で当接する場合には、制御装置8は、ボールネジスライダ機構を制御して、研削手段2の送り速度を減速させる(S16)。   If the pressing force acting on the virtual support point P calculated in step S13 exceeds the upper limit value of the margin range, that is, if the grinding wheel 21 and the wafer W abut in an overpressure state, the control device 8 controls the ball screw slider. The mechanism is controlled to reduce the feed speed of the grinding means 2 (S16).

また、工程S13で算出された仮想支持点Pに作用する押圧力がマージン範囲の下限値を下回る場合、すなわち砥石21とウェハWとが減圧状態で当接する場合には、制御装置8は、研削手段2の送り速度を加速させる(S17)。   When the pressing force acting on the virtual support point P calculated in step S13 is lower than the lower limit value of the margin range, that is, when the grindstone 21 and the wafer W are brought into contact with each other in a reduced pressure state, the control device 8 performs the grinding. The feed speed of the means 2 is increased (S17).

制御装置8は、研削手段2の送り速度を制御した後に、研削加工が終了したか否かを判定する(S18)。制御装置8は、ウェハWが所望の最終厚みに研削されている場合には、研削加工が終了したものと判断する。   After controlling the feed speed of the grinding means 2, the control device 8 determines whether or not the grinding has been completed (S18). When the wafer W has been ground to a desired final thickness, the control device 8 determines that the grinding has been completed.

ウェハWの厚みが最終厚みに達していない場合には、制御装置8は、研削加工が終了していないと判定し(工程S18のNo)、工程S12に戻る。   If the thickness of the wafer W has not reached the final thickness, the control device 8 determines that the grinding has not been completed (No in step S18), and returns to step S12.

ウェハWの厚みが最終厚みに達している場合には、制御装置8は、研削加工が終了したと判定し(工程S18のYes)、研削加工を終了する。   When the thickness of the wafer W has reached the final thickness, the control device 8 determines that the grinding has been completed (Yes in step S18), and ends the grinding.

これにより、押圧力測定手段7は、研削領域Aを挟むように配置された上流側可動支持部63及び下流側可動支持部64の2点の押し込み量を加重平均して、砥石21がウェハWを押圧する押圧力を算出することにより、ウェハWにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を実行することができる。   Accordingly, the pressing force measuring means 7 calculates the weighted average of the amounts of pushing in the two points of the upstream movable support part 63 and the downstream movable support part 64 which are arranged so as to sandwich the grinding area A, and By calculating the pressing force for pressing, the grinding process can be performed at a substantially constant pressure without damaging the wafer W.

また、研削加工後のウェハWの形状に応じて仮想支持点Pの位置を適宜調整することにより、ウェハWを所望の形状に研削加工するように砥石21とウェハWとの接触状況を調整することができる。   In addition, by appropriately adjusting the position of the virtual support point P according to the shape of the wafer W after the grinding, the contact state between the grindstone 21 and the wafer W is adjusted so that the wafer W is ground into a desired shape. be able to.

このようにして、上述した研削装置1は、可動支持部に作用する押圧力が予め設定されたマージン範囲を外れた場合に、研削手段2の送り速度を変更させることにより、ウェハWにダメージを与えることなく略定圧で研削加工を実施することができる。また、押圧力がマージン範囲内に収まっている場合には研削手段2の送り速度を維持し、押圧力がマージン範囲を外れた場合にのみ研削手段2の送り速度を変更させるため、効率的に研削加工を行うことができる。   In this way, the above-described grinding apparatus 1 damages the wafer W by changing the feed speed of the grinding means 2 when the pressing force acting on the movable support part is out of the preset margin range. Grinding can be performed at a substantially constant pressure without giving. In addition, when the pressing force is within the margin range, the feed speed of the grinding means 2 is maintained, and only when the pressing force is out of the margin range, the feed speed of the grinding means 2 is changed. Grinding can be performed.

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なすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。   The present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that the present invention extends to the modified ones.

1 ・・・ 研削装置
2 ・・・ 研削手段
21・・・ 砥石
22・・・ スピンドル
23・・・ スピンドル送り機構
23a・・・リニアガイド
3 ・・・ ウェハチャック(保持手段)
31・・・ チャック
32・・・ エアベアリング
32a・・・ロータ
32b・・・ステータ
4 ・・・ コラム
5 ・・・ インデックステーブル
6 ・・・ 傾斜手段
61・・・ チルトテーブル
62・・・ 固定支持部
62a・・・ボルト
63・・・ 上流側可動支持部(可動支持部)
64・・・ 下流側可動支持部(可動支持部)
64a・・・ナット
64b・・・チルト用ボールネジ
64c・・・チルト用モータ
7 ・・・ 押圧力測定手段
71・・・ 第1のスケール
72・・・ 第2のスケール
73・・・ 圧力変換部
8 ・・・ 制御装置
A ・・・ 研削領域
W ・・・ ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Grinding apparatus 2 ... Grinding means 21 ... Grinding stone 22 ... Spindle 23 ... Spindle feed mechanism 23a ... Linear guide 3 ... Wafer chuck (holding means)
31 ... Chuck 32 ... Air bearing 32a ... Rotor 32b ... Stator 4 ... Column 5 ... Index table 6 ... Inclination means 61 ... Tilt table 62 ... Fixed support Part 62a Bolt 63 Upstream movable support (movable support)
64 ··· Downstream movable support (movable support)
64a ··· Nut 64b ··· Tilt ball screw 64c ··· Tilt motor 7 ··· Pressing force measuring means 71 ··· First scale 72 ··· Second scale 73 ··· Pressure converter 8: Control device A: Grinding area W: Wafer

Claims (5)

ウェハを回転可能に保持する保持手段と、回転する前記ウェハに押圧されて前記ウェハの裏面を研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置であって、
前記可動支持部は、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、
から成り、
前記研削手段が平面から視て前記ウェハの回転中心を通り前記回転方向の下流側に凸の円弧状に形成された研削領域において前記ウェハを押圧する際に前記下流側可動支持部に作用する押圧力を測定する押圧力測定手段と、
前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように前記研削手段の送り速度を変更させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする研削装置。
Holding means for rotatably holding the wafer, and the grinding means is pressed against the wafer to rotating grinding the back surface of the wafer, in the vertical direction and the fixing support part for supporting and fixing the holding means in a vertical direction A grinding device comprising: a plurality of telescopic movable support portions; and an inclining means capable of inclining the holding means with respect to the grinding means,
The movable support section,
An upstream movable support portion that is disposed on the upstream side in the rotation direction of the holding unit with respect to the fixed support portion and supports the holding unit so as to be able to move up and down in a vertical direction.
A downstream movable support portion that is disposed on the downstream side in the rotation direction of the holding unit with respect to the fixed support portion and supports the holding unit so as to be able to move up and down in a vertical direction;
Consisting of
When the grinding unit presses the wafer in a grinding area formed in a circular arc shape convex on the downstream side in the rotation direction passing through the center of rotation of the wafer as viewed from a plane , a push acting on the downstream movable support portion is provided. Pressing force measuring means for measuring pressure,
When the pressing force is out of a predetermined margin range, control means for changing the feed rate of the grinding means so that the pressing force is within the margin range,
A grinding device comprising:
前記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記下流側可動支持部を押圧して前記下流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量に基づいて前記押圧力を算出することを特徴とする請求項1記載の研削装置。 The pressing force measuring means, wherein the grinding means presses the downstream movable support portion, and the downstream movable support portion calculates the pressing force based on the amount of pushing in the vertical direction. The grinding device according to claim 1, wherein ウェハを回転可能に保持する保持手段と、回転する前記ウェハに押圧されて前記ウェハの裏面を研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置であって、
前記可動支持部は、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、
から成り、
記研削手段が平面から視て前記ウェハの回転中心を通り前記回転方向の下流側に凸の円弧状に形成された研削領域において前記ウェハを押圧する際に前記上流側可動支持部に作用する押圧力と前記下流側可動支持部に作用する押圧力とを加重平均して、前記上流側可動支持部及び下流側可動支持部を結んだ直線上の任意の仮想支持点における押圧力を算出する押圧力測定手段と、
前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように前記研削手段の送り速度を変更させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする研削装置。
Holding means for rotatably holding the wafer, grinding means pressed by the rotating wafer to grind the back surface of the wafer, a fixed support portion for fixing and supporting the holding means in the vertical direction, and in the vertical direction A grinding device comprising: a plurality of telescopic movable support portions; and a tilting means capable of tilting the holding means with respect to the grinding means,
The movable support section,
An upstream movable support portion that is disposed on the upstream side in the rotation direction of the holding unit with respect to the fixed support portion and supports the holding unit so as to be able to move up and down in the vertical direction.
A downstream movable support portion that is arranged on the downstream side in the rotation direction of the holding unit with respect to the fixed support portion and supports the holding unit so as to be able to move up and down in a vertical direction;
Consisting of
Acting on the upstream movable support in front Symbol grinding means pushes the wafer in a circular arc shape which is formed in the grinding region is convex on the downstream side of the rotation center as the rotation direction of the wafer when viewed from the plane The pressing force and the pressing force acting on the downstream movable support portion are weighted average to calculate the pressing force at an arbitrary virtual support point on a straight line connecting the upstream movable support portion and the downstream movable support portion. Pressing force measuring means,
When the pressing force is out of a predetermined margin range, control means for changing the feed rate of the grinding means so that the pressing force is within the margin range,
Grinding apparatus characterized by comprising a.
記押圧力測定手段は、前記研削手段が前記ウェハを押圧して前記上流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量と下流側可動支持部が前記鉛直方向に押し込まれた押し込み量とを加重平均して、前記仮想支持点における押圧力を算出することを特徴とする請求項記載の研削装置。 Before SL pressing force measuring means, push amount of the grinding means pushes amount the upstream movable support is pushed in the vertical direction by pressing the wafer and the downstream-side movable support is pushed in the vertical direction The grinding device according to claim 3 , wherein the pressing force at the virtual support point is calculated by performing a weighted average of the following. ウェハを回転可能に保持する保持手段と、回転する前記ウェハに押圧されて前記ウェハの裏面を研削する研削手段と、前記保持手段を鉛直方向に固定して支持する固定支持部と前記鉛直方向に伸縮自在な複数の可動支持部とを有し、前記保持手段を前記研削手段に対して傾斜可能な傾斜手段と、を備えた研削装置で前記ウェハを研削する研削方法であって、
前記可動支持部は、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向上流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する上流側可動支持部と、
前記固定支持部に対して前記保持手段の回転方向下流側に配置され、前記保持手段を鉛直方向に昇降可能に支持する下流側可動支持部と、
から成り、
前記研削手段が平面から視て前記ウェハの回転中心を通り前記回転方向の下流側に凸の円弧状に形成された研削領域において前記ウェハを押圧する際に前記下流側可動支持部に作用する押圧力を押圧力測定手段で測定する工程と、
前記押圧力が所定のマージン範囲を外れた場合に、前記押圧力が前記マージン範囲内になるように制御手段が前記研削手段の送り速度を変更させる工程と、
を含むことを特徴とする研削方法。
Holding means for rotatably holding the wafer, and the grinding means is pressed against the wafer to rotating grinding the back surface of the wafer, in the vertical direction and the fixing support part for supporting and fixing the holding means in a vertical direction A grinding method, comprising: a plurality of telescopic movable support portions; and a tilting device having a tilting device capable of tilting the holding device with respect to the grinding device;
The movable support section,
An upstream movable support portion that is disposed on the upstream side in the rotation direction of the holding unit with respect to the fixed support portion and supports the holding unit so as to be able to move up and down in a vertical direction.
A downstream movable support portion that is disposed on the downstream side in the rotation direction of the holding unit with respect to the fixed support portion and supports the holding unit so as to be able to move up and down in a vertical direction;
Consisting of
When the grinding unit presses the wafer in a grinding area formed in a circular arc shape protruding downstream in the rotation direction passing through the center of rotation of the wafer when viewed from a plane , a push acting on the downstream movable support portion is provided. Measuring the pressure with a pressing force measuring means ,
When the pressing force is out of a predetermined margin range, a step in which the control means changes the feed speed of the grinding means so that the pressing force is within the margin range,
A grinding method comprising:
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