JP6917233B2 - ウエーハの加工方法 - Google Patents

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Description

ウエーハを加工するウエーハの加工方法に関する。
一般に、半導体デバイスが表面に形成されたシリコンなどからなる半導体ウエーハや、光デバイスが形成されたサファイア、SiC(炭化ケイ素)などからなる光デバイスウエーハなどの各種ウエーハは、裏面側が研削砥石で研削されて薄化された(例えば、特許文献1参照)後、裏面が研磨される。この種のウエーハを加工する加工装置として、ウエーハをそれぞれ保持する複数のチャックテーブルと、複数のチャックテーブルが配設されるターンテーブルと、チャックテーブルの上方にそれぞれ設けられる粗研削用の研削手段、仕上げ研削用の研削手段及び研磨手段と、を有し、1枚のウエーハを粗研削、仕上げ研削、研磨、という順序で連続して加工するものが知られている。
この種の加工装置では、加工後のウエーハの厚みばらつきを抑えるために、仕上げ研削用の研削手段に対して、チャックテーブルの回転軸の傾きが調整される。複数のチャックテーブルは、それぞれチャックテーブルを支える部材(土台部やポーラス部)の高さや形状に個体差がある。このため、チャックテーブル毎に回転軸の傾きが異なる状態が生じる場合がある。これに対して、最終加工を行う研磨用の研磨手段では、従来、チャックテーブルの回転軸の傾きの調整は行われていない。
この理由は、(1)研磨する量が数umと微少であること、(2)研磨パッドは研削用ホイールに比べて柔らかい素材であるため、ウエーハを保持するチャックテーブルの回転軸の傾きが、チャックテーブル毎に多少異なっていても、研磨パッドをウエーハに押し当てて研削する際に研磨パッドが変形してウエーハに押し当てられて研磨がされること、(3)たとえ研磨不良が発生しても、品質に影響のない範囲であったためである。
特開2013−119123号公報
ところで、近年、研磨パッドの材質が多様化しており、チャックテーブルの回転軸の傾きに追従して変形できない固さを有する研磨パッドも存在している。この種の研磨パッドを用いて、研磨加工を行った場合、チャックテーブルの回転軸の傾きによっては、ウエーハの加工面に品質に支障をきたす未加工領域や焦げ等の研磨不良が発生するといった問題があった。また。品質に影響が無い場合も見栄えが悪いという理由で加工面の未加工領域や焦げを解消したいという要望があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ウエーハの研磨不良の低減を図ったウエーハの加工方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ウエーハを回転可能に保持するチャックテーブルと、該ウエーハを研削する研削手段と、該研削手段によって研削されたウエーハを研磨する研磨手段と、該チャックテーブルを複数配設した回転可能なターンテーブルと、各構成要素を駆動制御する制御部と、を少なくとも備える加工装置によって、該ウエーハを所定厚みまで薄化するウエーハの加工方法であって、該チャックテーブルは、該ウエーハを保持する保持面と、該保持面の中心を通る回転軸と、該回転軸の傾きを調整する傾き調整手段と、を少なくとも備え、該研磨手段に対する該回転軸の適切な傾きを規定値として設定する規定値設定ステップと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを該研削手段によって研削する研削ステップと、該研削ステップにおいて研削されたウエーハを、該ターンテーブルを回転させて該研磨手段の下に位置づける研磨準備ステップと、該制御部が該傾き調整手段を駆動させ、該研磨手段の下に位置する該チャックテーブルの該回転軸の傾きを該規定値に調整する回転軸調整ステップと、該研磨手段によって該ウエーハを研磨する研磨ステップと、を備え、該規定値設定ステップにおいて、該回転軸の傾きの規定値は、研磨対象となるウエーハの種別、及び、該研磨手段が備える研磨パッドの種別をそれぞれ組み合わせたパターンごとに、事前に実験に基づいて設定されており、該ウエーハの種別及び該研磨パッドの種別が選択されると、該回転軸調整ステップにおいて、制御部は、該回転軸の傾きを該当するパターンに応じた規定値に調整することを特徴とする。
この構成によれば、研磨手段に対する適切なチャックテーブルの回転軸の傾きの規定値を事前に設定しているため、研磨開始前にチャックテーブルの回転軸の傾きを調整することができ、ウエーハの研磨不良を防止することができる。
本発明によれば、研磨手段に対する適切なチャックテーブルの回転軸の傾きの規定値を事前に設定しているため、研磨開始前にチャックテーブルの回転軸の傾きを調整することができ、ウエーハの研磨不良を防止することができる。
図1は、本実施形態に係るウエーハの加工方法の加工対象のウエーハの斜視図である。 図2は、本実施形態に係るウエーハの加工方法で用いられる研削研磨装置の構成例の斜視図である。 図3は、図2に示す研削研磨装置の研磨ユニット、チャックテーブル及び傾き調整機構を示す側面図である。 図4は、図3に示す傾き調整機構を構成する位置調整ユニットの配置例を示す平面図である。 図5は、研磨ユニットに対してチャックテーブルを傾けた状態を示す模式図である。 図6は、本実施形態に係るウエーハの加工方法の手順を示すフローチャートである。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
本実施形態に係るウエーハの加工方法を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るウエーハの加工方法の加工対象のウエーハの斜視図である。図2は、本実施形態に係るウエーハの加工方法で用いられる研削研磨装置の構成例の斜視図である。図3は、図2に示す研削研磨装置の研磨ユニット、チャックテーブル及び傾き調整機構を示す側面図である。図4は、図3に示す傾き調整機構を構成する位置調整ユニットの配置例を示す平面図である。図5は、研磨ユニットに対してチャックテーブルを傾けた状態を示す模式図である。
本実施形態に係るウエーハの加工方法は、図1に示すウエーハ200の裏面201を研削及び研磨する加工方法であって、ウエーハ200を所定の仕上げ厚さに薄化する方法である。本実施形態に係るウエーハの加工方法の加工対象であるウエーハ200は、シリコンを母材とする円板状の半導体ウエーハやサファイア、SiC(炭化ケイ素)などを母材とする光デバイスウエーハである。ウエーハ200は、図1に示すように、表面202に形成された格子状の分割予定ライン203に区画された複数の領域にデバイス204が形成されている。ウエーハ200は、図2に示すように、表面202に保護部材205が貼着された状態で、研削研磨装置1によって裏面201に研削が施されて、所定の厚さまで薄化された後に、該裏面201に研磨が施される。保護部材205は、ウエーハ200と同じ大きさの円板状に形成され、可撓性を有する合成樹脂により構成されている。
研削研磨装置1は、図2に示すように、装置本体2と、粗研削ユニット(研削手段)3と、仕上げ研削ユニット(研削手段)4と、研磨ユニット(研磨手段)5と、研磨ユニット移動機構6と、加工液供給ユニット7と、ターンテーブル8上に設置された例えば4つのチャックテーブル9(9a〜9d)と、カセット11,12と、ポジションテーブル13と、搬送アーム15と、ロボットピック16と、スピンナー洗浄装置17と、制御装置(制御部)100とを主に備えている。
粗研削ユニット3は、スピンドル3aの下端に装着された粗研削ホイール3bを回転させながら、チャックテーブル9に保持されたウエーハ200の裏面201に押圧することによって、該ウエーハ200の裏面201を粗研削加工する。同様に、仕上げ研削ユニット4は、スピンドル4aに装着された仕上げ研削ホイール4bを回転させながら、上記粗研削された後のウエーハ200の裏面201に押圧することによって、該ウエーハ200の裏面201で仕上げ研削加工する。
研磨ユニット5は、図3に示すように、スピンドル5aの下端に研磨マウント5cを介して装着された研磨パッド5bを備える。研磨パッド5bは、スピンドル5aと共に、この研磨パッド5bの中心を通る図3中に一点鎖線で示す回転軸53を中心に回転しながら、チャックテーブル9に保持された仕上げ研削加工後のウエーハ200の裏面201に押圧することによって、該ウエーハ200の裏面201を研磨加工する。研磨パッド5bは、研磨対象となるウエーハ200の形状に追従して変形し、研磨パッド5bの下面は、ウエーハ200の裏面201に接触して該裏面201の研磨面となる。
研磨ユニット移動機構6は、図2に示すように、研磨ユニット5を水平方向(研磨パッド5bの径方向、図2ではX軸方向)および垂直方向(スピンドル5aの軸方向、図2ではZ軸方向)に移動させることができる。加工液供給ユニット7は、研磨加工時に、研削加工後のウエーハ200の裏面201に研磨液と洗浄液とを選択的に供給する。この加工液供給ユニット7は、加工液供給路72を介して、研磨ユニット5の上端部と連結され、研磨ユニット5に研磨液または洗浄液を供給する。
ターンテーブル8は、装置本体2の上面に設けられた円盤状のテーブルであり、水平方向に回転可能に設けられ、所定のタイミングで回転駆動される。このターンテーブル8上には,例えば、4つのチャックテーブル9(9a〜9d)が、例えば90度の位相角で等間隔に配設されている。
チャックテーブル9は、図3に示すように、ウエーハ200の表面202側を、保護部材205を介して保持する保持面91と、保持面91の中心を通る図3中に一点鎖線で示す回転軸92と、この回転軸92を鉛直方向に対して傾斜させる傾き調整機構(傾き調整手段)40とを備える。チャックテーブル9は、保持面91に真空チャックを備えたチャックテーブル構造のものであり、保持面91に載置されたウエーハ200を真空吸着して保持する。
保持面91は、図5に詳細に示すように、外周部91Bが中心91Aに比べて僅かに低い円錐状に形成されている。即ち、保持面91は、中心91Aを頂点とした円錐面に形成されて、中心91Aから外周部91Bに向けて下降する傾斜を有する斜面に形成されている。チャックテーブル9は、加工対象のウエーハ200を保持面91の円錐面にならって保持する。なお、図5は、保持面91の円錐面の傾斜を誇張して示しているが、保持面91の円錐面の傾斜は、実際には肉眼では認識できないほどの僅かな傾斜である。
傾き調整機構40は、各チャックテーブル9に取り付けられている。傾き調整機構40は、回転軸92の鉛直方向(Z方向)に対する傾きθ(図5)を変更(調整)するためのものである。傾き調整機構40は、図3に示すように、支持台22と、支持台22に連結された位置調整ユニット23とを備える。支持台22は、図示しない軸受を介してチャックテーブル9を回転自在に支持する円筒状に形成された支持筒部220と、支持筒部220から拡径したフランジ部221とを備える。傾き調整機構40は、フランジ部221の傾きを調整することにより、回転軸92の傾きθを調整する。
位置調整ユニット23は、図4に示すように、フランジ部221の円弧に沿って、等間隔に2つ以上設けられている。本実施形態において、傾き調整機構40は、120度間隔で2つの位置調整ユニット23と、フランジ部221を固定する固定部23aとを配置しているが、本発明では、位置調整ユニット23を3つ以上配置しても良い。
位置調整ユニット23は、図3に示すように、ターンテーブル8に固定された筒部230と、筒部230を貫通するシャフト231と、シャフト231の下端に連結された駆動部232と、シャフト231の上端においてフランジ部221に固定された固定部233とを備える。駆動部232は、シャフト231を回転させるモータ232aと、シャフト231の回転速度を弱めるとともにターンテーブル8に固定された減速機232bとを備える。
固定部233は、シャフト231の上端部に形成された図示しない雄ねじが螺合する図示しない雌ねじが設けられている。位置調整ユニット23は、モータ232aが減速機232bを介してシャフト231を軸心回りに回転することで、回転軸92の傾きθを調整する。また、ターンテーブル8には、チャックテーブル9を回転軸92を中心に回転するモータ24が取り付けられている。
チャックテーブル9は、研削時及び研磨時には、回転軸92を中心として、モータ24により回転駆動される。このようなチャックテーブル9は、ターンテーブル8の回転によって、図2に示すように、搬入搬出領域A、粗研削領域B、仕上げ研削領域C、研磨領域Dの順番に移動して周回する。
カセット11,12は、複数のスロットを有するウエーハ200用の収容器である。一方のカセット11は、研削研磨前のウエーハ200を収容し、他方のカセット12は、研磨加工後のウエーハ200を収容する。ポジションテーブル13は、カセット11から取り出されたウエーハ200が仮置きされて,その中心位置合わせを行うためのテーブルである。
搬送アーム15は,水平方向(Y軸方向)に移動可能に構成されており、ポジションテーブル13に載置された研削研磨前のウエーハ200を搬送して,搬入搬出領域Aに位置するチャックテーブル9aに載置する。また,搬送アーム15は,搬入搬出領域Aに位置するチャックテーブル9aに載置された研磨後のウエーハ200を搬送して、スピンナー洗浄装置17のスピンナーテーブルに載置する。
ロボットピック16は,ウエーハ保持部(例えば,U字型ハンド)16Aを備え,このウエーハ保持部16Aによってウエーハ200を吸着保持して搬送する。具体的には,ロボットピック16は,研削研磨前のウエーハ200をカセット11からポジションテーブル13へ搬送する。また,研磨後のウエーハ200をスピンナー洗浄装置17からカセット12へ搬送する。スピンナー洗浄装置17は,研磨後のウエーハ200を洗浄して、研削および研磨された加工面に付着している研削屑や研磨屑等のコンタミネーションを除去する。
制御装置100は、研削研磨装置1を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御するものである。即ち、制御装置100は、ウエーハ200に対する研削研磨動作を研削研磨装置1に実行させるものである。制御装置100は、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。制御装置100は、CPU(central processing unit)のようなマイクロプロセッサを有する演算処理部101と、ROM(read only memory)又はRAM(random access memory)のようなメモリを有する記憶部102と、入出力インタフェース装置とを有する。演算処理部101は、ROMに記憶されているコンピュータプログラムをRAM上で実行して、研削研磨装置1を制御するための制御信号を生成し、生成された制御信号は入出力インタフェース装置を介して研削研磨装置1の各構成要素に出力される。
また、本実施形態の記憶部102には、研磨加工を行う際に、研磨ユニット5に対するチャックテーブル9の回転軸92の傾きθの規定値が設定されたデータベース103が記憶されている。このデータベース103には、例えば、ウエーハ200の種別(材質や大きさ)と、研磨パッド5bの種別(例えば、研磨パッド5bの素材や硬度、研磨パッド5bの砥粒の有無や砥粒の種類)とをそれぞれ組み合わせたパターンごとに、適切な傾きθの規定値が設定されている。この規定値は、仕上げ研削後のウエーハ200を複数用意し、これらのウエーハ200に対して、上記したパターンごとに回転軸92の傾きθを変更しながら研磨する実験を事前に行い、研磨後の状態をそれぞれ観察することにより設定される。
また、本実施形態のように、複数(4つ)のチャックテーブル9(9a〜9d)がターンテーブル8と共に回転する構成では、チャックテーブル9a〜9dの個体差も発生するため、上記した実験を実機(チャックテーブル9a〜9d)に載せて行い、データベース103には、チャックテーブル9a〜9dの番号を記憶しておくことが好ましい。また、データベース103に、ウエーハ200に対する研磨加工の条件(化学的機械的研磨やゲッタリング層加工など)を追加してもよい。この構成では、事前に様々なパターンに応じて、チャックテーブル9の傾きθの規定値を設定しておくため、実際の研磨ステップにおいて、該当するパターンに対応する規定値を選んでチャックテーブル9の位置調整ユニット23を駆動させればよい。このため、研磨対象のウエーハ200や研磨パッド5bの種別が変わっても、適切な研磨加工を行うことができ、研磨不良の発生を防止することができる。
次に、本実施形態に係るウエーハの加工方法について説明する。図6は、ウエーハの加工方法の手順を示すフローチャートである。まず、研磨ユニット5に対するチャックテーブル9の回転軸92の適切な傾きθを規定値として設定する(ステップS1;規定値設定ステップ)。この規定値設定ステップは、実際のウエーハ200の加工よりも前に行われる。例えば、研磨対象としてのウエーハ200が素材や大きさを異ならせて複数種類存在し、研磨パッド5bの素材や硬さ、もしくは、砥粒の有無、砥粒の種類を異ならせて複数種類存在する。
作業者は、複数種類(種別)のウエーハ200と研磨パッド5bとの組み合わせのパターンを作成する。そして、1つの組み合わせのパターンごとに、チャックテーブル9の保持面91に保持された複数のウエーハ200を、研磨ユニット5に対するチャックテーブル9の回転軸92の傾きθを変更しつつ研磨加工を行う実験を行う。そして、研磨後の加工状態の良否を判別し、適切な(最適な)加工状態に研磨加工できた傾きθを、ウエーハ200及び研磨パッド5bの組み合わせのパターンと共にデータベース103に記憶させる。
この作業は、使用されるウエーハ及び研磨パッドの組み合わせの数だけ事前に実行し、その適切な(最適な)傾きθを組み合わせのパターンと共にデータベース103に記憶する。ここで、本実施形態で使用される研削研磨装置1のように、複数(4つ)のチャックテーブル9(9a〜9d)がターンテーブル8と共に回転する構成では、チャックテーブル9a〜9dの個体差も発生するため、上記した実験をチャックテーブル9a〜9dごとに行い、データベース103には、チャックテーブル9a〜9dの番号を合わせて記憶しておくことが好ましい。また、ウエーハ200に対する研磨加工の条件が複数存在する場合には、各条件(例えば、化学的機械的研磨やゲッタリング層加工など)をデータベース103に追加することが好ましい。
上記した規定値設定ステップを事前に行い、この規定値設定ステップで設定された規定値に基づいて研削研磨加工が実行される。この研削研磨加工を開始する際に、加工対象であるウエーハ200の種別や、研磨ユニット5に設けられた研磨パッド5bの種別が選択されて登録される。
次に、ウエーハ200をチャックテーブル9の保持面91に保持する(ステップS2;保持ステップ)。ウエーハ200は、表面202側に保護部材205が貼着され、裏面201側を上方に向けて、ターンテーブル8の搬入搬出領域Aにてチャックテーブル9の保持面91に保持される。
次に、チャックテーブル9に保持されたウエーハ200に対して粗研削及び仕上げ研削加工を施す(ステップS3;研削ステップ)。チャックテーブル9に保持されたウエーハ200は、ターンテーブル8の回転によって、粗研削領域Bに移動する。この粗研削領域Bでは、チャックテーブル9を回転させた状態で、粗研削ユニット3の粗研削ホイール3bを回転させつつ下降させ、回転する粗研削ホイール3bをウエーハ200の裏面201に接触させて所定厚みまで薄化する粗研削を行う。粗研削の終了後、ターンテーブル8をさらに回転させることにより、粗研削されたウエーハ200を保持するチャックテーブル9は、ターンテーブル8の回転によって、仕上げ研削領域Cに移動する。この仕上げ研削領域Cでは、チャックテーブル9を回転させた状態で、仕上げ研削ユニット4の仕上げ研削ホイール4bを回転させつつ下降させ、回転する仕上げ研削ホイール4bをウエーハ200の裏面201に接触させて所定の仕上げ厚さまで薄化する仕上げ研削を行う。この場合、チャックテーブル9の回転軸92は、仕上げ研削加工に応じて設定された傾きに調整されており、仕上げ研削ホイール4bが常にウエーハ200の裏面201の回転中心に接触するようになっている。
次に、仕上げ研削されたウエーハ200を保持するチャックテーブル9は、ターンテーブル8の回転によって、研磨領域Dに移動し、研磨ユニット5の下に位置づける(ステップS4;研磨準備ステップ)。そして、次に、傾き調整機構40を駆動させて、研磨ユニット5の下に位置するチャックテーブル9の回転軸92の傾きを規定値に調整する(ステップS5;回転軸調整ステップ)。制御装置100の演算処理部101は、加工開始時に登録されたウエーハ200及び研磨パッド5bの種類の組み合わせのパターンに応じた傾きθの規定値を、記憶部102のデータベース103から読み出し、チャックテーブル9の回転軸92の傾きθをこの規定値に調整する。これにより、チャックテーブル9の回転軸92の傾きθを、ウエーハ200と研磨パッド5bの組み合わせのパターンに応じた適切な傾きに調整することができる。ここで、演算処理部101は、研磨領域Dに移動したチャックテーブル9が4つのチャックテーブル9a〜9dのいずれであるかを認識している。このため、データベース103にチャックテーブル9a〜9dの個体差も合わせて記憶されている場合には、研磨領域Dにあるチャックテーブル9a〜9dに対応する傾きθの規定値を読み出す。これにより、チャックテーブル9a〜9dの個体差を考慮し、チャックテーブル9の回転軸92の傾きθをより適切な傾きに調整することができる。
次に、研磨ユニット5によってウエーハ200を研磨する(ステップS6;研磨ステップ)。チャックテーブル9の回転軸92の傾きθを規定値に調整した上で、このチャックテーブル9を回転させる。この状態で、研磨ユニット5の研磨パッド5bを回転させつつ下降させ、回転する研磨パッド5bをウエーハ200の裏面201に接触させて研磨を行う。この場合、加工液供給ユニット7から加工液が供給されるため、研磨パッド5bと加工液とによって、ウエーハ200の裏面201を化学的機械的研磨(CMP研磨)することができる。また、加工液を使用しないで研磨するドライポリッシュを行うこともできる。
以上、本実施形態のウエーハの加工方法は、研磨ユニット5に対するチャックテーブル9の回転軸92の適切な傾きθを規定値として設定する規定値設定ステップS1と、チャックテーブル9に保持されたウエーハ200を粗研削ユニット3及び仕上げ研削ユニット4によって研削する研削ステップS3と、研削ステップS3において研削されたウエーハ200を、ターンテーブル8を回転させて研磨ユニット5の下に位置づける研磨準備ステップS4と、制御装置100に傾き調整機構40を駆動させて、研磨ユニット5の下に位置するチャックテーブル9の回転軸92の傾きθを上記した規定値に調整する回転軸調整ステップS5と、研磨ユニット5によってウエーハ200を研磨する研磨ステップS6と、を備えるため、研磨ユニット5に対する適切なチャックテーブル9の回転軸92の傾きθの規定値を事前に設定することにより、研磨開始前にチャックテーブル9の回転軸92の傾きを調整することができ、ウエーハ200の研磨不良を防止することができる。
また、本実施形態によれば、規定値設定ステップS1において、チャックテーブル9の回転軸92の傾きθの規定値は、研磨対象となるウエーハ200の種別、及び、研磨ユニット5が備える研磨パッド5bの種別をそれぞれ組み合わせたパターンごとに、事前に実験に基づいて設定されており、ウエーハ200の種別及び研磨パッド5bの種別が選択されると、回転軸調整ステップS5において、制御装置100は、回転軸92の傾きθを、該当するパターンに応じた規定値に調整するため、ウエーハ200や研磨パッド5bが変更された場合であっても、適切な回転軸92の傾きθに調整されることにより、ウエーハ200の研磨状態を良好に保つことができる。
なお、上記した本実施形態に係る加工方法によれば、以下の研磨装置が得られる。
(付記1)
ウエーハを回転可能に保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルに保持されたウエーハを研磨する研磨手段と、
各構成要素を駆動制御する制御部と、を少なくとも備えた加工装置であって、
該チャックテーブルは、該ウエーハを保持する保持面の中心を通る回転軸の傾きを調整する傾き調整手段を備え、
該制御部は、研磨対象となるウエーハの種別、及び、該研磨手段が備える研磨パッドの種別をそれぞれ組み合わせたパターンごとに、事前に実験に基づいて設定された該回転軸の傾きの規定値を記憶する記憶部と、
該ウエーハの種別及び該研磨パッドの種別が選択された場合に、
該傾き調整手段を駆動させ、該研磨手段の下に位置する該チャックテーブルの該回転軸の傾きを、該当するパターンに応じた規定値に調整する演算処理部とを備えることを特徴とする研磨装置。
上記研磨装置は、本実施形態に係る加工方法と同様に、研磨ユニット5に対する適切なチャックテーブル9の回転軸92の傾きθの規定値を事前に設定するため、研磨開始前にチャックテーブル9の回転軸92の傾きを適切に調整することができ、ウエーハ200の研磨不良を防止することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
1 研削研磨装置(研磨装置)
2 装置本体
3 粗研削ユニット(研削手段)
3a スピンドル
3b 粗研削ホイール
4 仕上げ研削ユニット(研削手段)
4a スピンドル
4b 仕上げ研削ホイール
5 研磨ユニット(研磨手段)
5a スピンドル
5b 研磨パッド
5c 研磨マウント
7 加工液供給ユニット
8 ターンテーブル
9、9a、9b、9c、9d チャックテーブル
22 支持台
23 位置調整ユニット
23a 固定部
24 モータ
40 傾き調整機構(傾き調整手段)
91 保持面
91A 中心
91B 外周部
92 回転軸
100 制御装置(制御部)
101 演算処理部
102 記憶部
103 データベース
200 ウエーハ
201 裏面
202 表面
203 分割予定ライン
204 デバイス
205 保護部材

Claims (1)

  1. ウエーハを回転可能に保持するチャックテーブルと、
    該ウエーハを研削する研削手段と、
    該研削手段によって研削されたウエーハを研磨する研磨手段と、
    該チャックテーブルを複数配設した回転可能なターンテーブルと、
    各構成要素を駆動制御する制御部と、を少なくとも備える加工装置によって、該ウエーハを所定厚みまで薄化するウエーハの加工方法であって、
    該チャックテーブルは、該ウエーハを保持する保持面と、
    該保持面の中心を通る回転軸と、
    該回転軸の傾きを調整する傾き調整手段と、を少なくとも備え、
    該研磨手段に対する該回転軸の適切な傾きを規定値として設定する規定値設定ステップと、
    該チャックテーブルに保持されたウエーハを該研削手段によって研削する研削ステップと、
    該研削ステップにおいて研削されたウエーハを、該ターンテーブルを回転させて該研磨手段の下に位置づける研磨準備ステップと、
    該制御部が該傾き調整手段を駆動させ、該研磨手段の下に位置する該チャックテーブルの該回転軸の傾きを該規定値に調整する回転軸調整ステップと、
    該研磨手段によって該ウエーハを研磨する研磨ステップと、
    を備え、
    該規定値設定ステップにおいて、該回転軸の傾きの規定値は、研磨対象となるウエーハの種別、及び、該研磨手段が備える研磨パッドの種別をそれぞれ組み合わせたパターンごとに、事前に実験に基づいて設定されており、
    該ウエーハの種別及び該研磨パッドの種別が選択されると、該回転軸調整ステップにおいて、制御部は、該回転軸の傾きを、該当するパターンに応じた規定値に調整することを特徴とするウエーハの加工方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7273568B2 (ja) * 2019-03-19 2023-05-15 株式会社ディスコ 加工装置
CN110116340A (zh) * 2019-06-05 2019-08-13 湖南大合新材料有限公司 一种碲锌镉晶片的抛光工艺
JP7431048B2 (ja) * 2020-01-27 2024-02-14 株式会社ディスコ 加工装置、及び加工装置に用いる支持部
WO2021166668A1 (ja) * 2020-02-17 2021-08-26 東京エレクトロン株式会社 加工方法及び加工装置
CN111823084B (zh) * 2020-07-30 2021-11-26 华海清科(北京)科技有限公司 具有差动螺纹结构的磨削设备
CN111730430B (zh) * 2020-07-30 2021-10-15 华海清科(北京)科技有限公司 具有可调节的吸盘转台的磨削设备
CN114454086B (zh) * 2022-02-17 2023-04-07 北京通美晶体技术股份有限公司 一种GaAs晶片的加工工艺

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2636383B2 (ja) * 1988-11-18 1997-07-30 富士通株式会社 ウェーハの加工方法
JP3006249B2 (ja) * 1991-12-24 2000-02-07 信越半導体株式会社 半導体ウェーハの研磨装置
JPH11309653A (ja) * 1998-04-27 1999-11-09 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハの平面加工装置
KR101369828B1 (ko) * 2006-12-28 2014-03-05 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 사파이어 기판 로트
JP2008258554A (ja) * 2007-03-12 2008-10-23 Disco Abrasive Syst Ltd ウェーハの研削加工装置
JP2009246240A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd 半導体ウェーハ裏面の研削方法及びそれに用いる半導体ウェーハ裏面研削装置
DE102009030294B4 (de) * 2009-06-24 2013-04-25 Siltronic Ag Verfahren zur Politur der Kante einer Halbleiterscheibe
US8912095B2 (en) * 2009-12-15 2014-12-16 Osaka University Polishing method, polishing apparatus and polishing tool
JP2013004726A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Disco Abrasive Syst Ltd 板状物の加工方法
US9120194B2 (en) * 2011-07-21 2015-09-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Apparatus for wafer grinding
JP5788304B2 (ja) 2011-12-06 2015-09-30 株式会社ディスコ 研削装置
JP6336772B2 (ja) * 2014-02-14 2018-06-06 株式会社ディスコ 研削研磨装置
JP6271339B2 (ja) * 2014-05-26 2018-01-31 株式会社ディスコ 研削研磨装置

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