JP7048335B2 - How to grind the holding surface - Google Patents
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Description
本発明は、保持テーブルの保持面を研削する研削方法に関する。 The present invention relates to a grinding method for grinding a holding surface of a holding table.
ウェーハを研削する研削装置は、ウェーハを保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持されたウェーハに研削を施す研削砥石が固着された研削ホイールが回転可能に装着された研削手段とを備え、ウェーハを所定の厚みに研削することができる。研削装置において、研削ホイールや保持テーブルを交換等した後は、保持テーブルの保持面と研削砥石の研削面とを平行にするため、研削砥石で保持面を研削するセルフグラインドを実施している(例えば、下記の特許文献1を参照)。
A grinding device for grinding a wafer includes a holding table for holding the wafer and a grinding means for rotatably mounting a grinding wheel to which a grinding wheel for grinding the wafer held on the holding table is fixed. It can be ground to a predetermined thickness. After replacing the grinding wheel or holding table in the grinding device, self-grinding is performed to grind the holding surface with the grinding wheel in order to make the holding surface of the holding table parallel to the grinding surface of the grinding wheel (). For example, see
上記のセルフグラインドでは、保持テーブルの半径範囲に研削砥石の研削面を接触させて研削を行っていることから、保持テーブルの保持面が円錐形状に形成される。保持テーブルによって保持されるウェーハが厚い場合、ウェーハが保持面の形状にならわずに保持面の円錐面の頂点付近で保持面とウェーハの中央下面とに隙間が生じ、ウェーハの中央が研削され過ぎて薄くなるという問題がある。 In the above self-grinding, since the grinding surface of the grinding wheel is brought into contact with the radius range of the holding table for grinding, the holding surface of the holding table is formed in a conical shape. When the wafer held by the holding table is thick, the wafer does not follow the shape of the holding surface, and a gap is created between the holding surface and the lower center of the wafer near the apex of the conical surface of the holding surface, and the center of the wafer is ground. There is a problem that it becomes too thin.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、研削後のウェーハの中央が薄くなりすぎないように保持テーブルで保持できるようにすることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable the wafer to be held on a holding table so that the center of the wafer after grinding is not too thin.
本発明は、環状に研削砥石を配設した研削ホイールの中心を軸に回転させる研削手段と、ウェーハを保持する保持面の中心を軸に保持テーブルを回転させる保持手段とを備えた研削装置を用いて、該保持面の中心を通過する該研削砥石で該保持面を研削する保持面の研削方法であって、該研削砥石は、レジンボンドにダイヤモンド砥粒を混入させ固形化したレジンボンド砥石であり、該保持面の中心を頂点とする略円錐面の該保持面を形成するように該研削ホイールの中心の該軸と該保持テーブルの中心の該軸とを相対的に傾けて該保持面の外周から該保持面の中心に至るまで該研削砥石の研削面を接触させ、該研削面が該保持面に接触しているときは、該研削面に表出した該ダイヤモンド砥粒に該レジンボンドの弾力より大きい研削荷重をかけて該保持面の外周から該保持面の中心に向かって該保持面を研削し、該保持面の中心を通過した該研削面に表出し研削荷重を受けていない該ダイヤモンド砥粒により該保持面の中心から径方向外側を研削することによって該保持面の中央に平坦な凹み部を形成する。 The present invention provides a grinding device including a grinding means for rotating a grinding wheel in which a grinding wheel is arranged in an annular shape around the center of a grinding wheel and a holding means for rotating a holding table around the center of a holding surface for holding a wafer. A method for grinding a holding surface by using the grinding grind that passes through the center of the holding surface, wherein the grinding grind is a resin bond grindstone in which diamond abrasive grains are mixed with a resin bond and solidified. The axis of the center of the grinding wheel and the axis of the center of the holding table are relatively tilted so as to form the holding surface of a substantially conical surface having the center of the holding surface as an apex. The grinding surface of the grinding wheel is brought into contact with the outer periphery of the surface to the center of the holding surface, and when the grinding surface is in contact with the holding surface, the diamond abrasive grains exposed on the grinding surface are covered with the diamond abrasive grains. A grinding load larger than the elasticity of the resin bond is applied to grind the holding surface from the outer periphery of the holding surface toward the center of the holding surface, and the exposed grinding load is applied to the ground surface passing through the center of the holding surface. A flat recess is formed in the center of the holding surface by grinding the radial outer side from the center of the holding surface with the diamond abrasive grains that have not been formed .
上記ダイヤモンド砥粒は、粒度600を用いることが好ましい。 It is preferable to use a grain size of 600 for the diamond abrasive grains.
本発明に係る保持面の研削方法では、保持面の研削に用いられる研削砥石が、レジンボンドにダイヤモンド砥粒を混入させ固形化したレジンボンド砥石であり、該保持面の中心を頂点とする略円錐面の該保持面を形成するように該研削ホイールの中心の該軸と該保持テーブルの中心の該軸とを相対的に傾けて該保持面の外周から該保持面の中心に至るまで該研削砥石の研削面を接触させ、該研削面が該保持面に接触しているときは、該研削面に表出した該ダイヤモンド砥粒に研削荷重をかけて該保持面の外周から該保持面の中心に向かって該保持面を研削し、該保持面の中心を通過した該研削面の研削荷重を受けていない該ダイヤモンド砥粒により該保持面の中心から径方向外側を研削するため、保持面の中央に平坦な凹み部を形成することができる。これにより、例えば厚みのあるウェーハを保持テーブルで保持する場合、中央に凹み部が形成された保持面でウェーハを隙間無く保持できるため、ウェーハの中央が過度に研削されるのを防ぐことができ、ウェーハを均等の厚さに研削することが可能となる。 In the method for grinding a holding surface according to the present invention, the grinding grind used for grinding the holding surface is a resin bond grindstone in which diamond abrasive grains are mixed with a resin bond and solidified, and the center of the holding surface is the apex. The axis at the center of the grinding wheel and the axis at the center of the holding table are relatively tilted so as to form the holding surface of the conical surface, from the outer periphery of the holding surface to the center of the holding surface. When the grinding surface of the grinding wheel is brought into contact with the grinding surface and the grinding surface is in contact with the holding surface, a grinding load is applied to the diamond abrasive grains exposed on the grinding surface to apply a grinding load to the holding surface from the outer periphery of the holding surface. The holding surface is ground toward the center of the holding surface, and the diamond abrasive grains that have passed through the center of the holding surface and are not subjected to the grinding load of the grinding surface grind the radial outer side from the center of the holding surface, so that the holding surface is held. A flat recess can be formed in the center of the surface. As a result, for example, when a thick wafer is held on a holding table, the wafer can be held without a gap on the holding surface having a recess formed in the center, so that the center of the wafer can be prevented from being excessively ground. , The wafer can be ground to a uniform thickness.
上記ダイヤモンド砥粒として、粒度600を用いることにより、保持面の表面粗さを良好に仕上げることができる。 By using the grain size 600 as the diamond abrasive grains, the surface roughness of the holding surface can be satisfactorily finished.
図1は、本発明に係る保持面の研削方法に用いられる研削装置1の一例である。研削装置1は、研削ホイール13の中心を通る回転軸100を軸に回転させる研削手段10と、ウェーハを保持する保持面24aの中心を通る回転軸200を軸に保持テーブル21を回転させる保持手段20とを少なくとも備えている。
FIG. 1 is an example of a
研削手段10は、鉛直方向の軸心を有するスピンドル11と、マウント12を介してスピンドル11の下端に装着された研削ホイール13と、研削ホイール13の下部に環状に配設された複数の研削砥石14とを備えている。研削手段10には、研削手段10を鉛直方向に昇降させる昇降手段17と、スピンドル11を回転させるモータ(図示せず)とが接続されている。
The grinding means 10 includes a
研削砥石14は、レジンボンド15にダイヤモンド砥粒16を混入させ固形化したレジンボンド砥石である。研削砥石14の下面は、被研削物と接触する研削面14aとなっている。研削砥石14は、例えば、レジンボンド15にダイヤモンド砥粒16を混入し、所定の型枠において混入したダイヤモンド砥粒16にプレス加工を施し、その後、所定の温度で所定時間焼結することにより直方体形状に固形化されて製造される。
The grinding
本実施形態に示す研削砥石14は、ダイヤモンド砥粒16を固めるボンド材としてレジンボンド15を利用していることから、他のボンド材(例えばビトリファイドボンドやメタルボンド)と比べて比較的軟らかく、研削砥石14で保持面24aを研削すると、保持面24aの表面粗さを良好に仕上げることが可能となる。なお、レジンボンド15としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂を使用することができる。
Since the
ダイヤモンド砥粒16の粒度は、例えば粒度600(平均粒径20μm)を用いることが好ましい。ダイヤモンド砥粒16の粒径が小さすぎると、研削砥石14で保持面24aを研削する際にダイヤモンド砥粒16が研削面14aから表出されず、保持面24aを所望の面状態に仕上げることができないし、ダイヤモンド砥粒16の粒径が大きすぎると、研削面14aからのダイヤモンド砥粒16の突き出し量が大きくなって保持面24aの表面粗さが悪化する。したがって、ダイヤモンド砥粒16の粒度としては、上記した粒度600が最も好適であり、かかるダイヤモンド砥粒16によれば、保持面24aの表面粗さを良好に仕上げることができる。
As the particle size of the diamond
保持手段20は、ウェーハを吸引保持する保持テーブル21と、保持テーブル21の回転軸200を回転させるモータ22とを少なくとも備えている。保持テーブル21は、中央に凹状の嵌合溝230を有する枠体23と、枠体23に収容されるポーラス部材24とを備えている。枠体23は、例えばセラミックス等によって構成されている。ポーラス部材24が枠体23の嵌合溝230に嵌め込まれることにより、保持テーブル21として構成される。
The holding means 20 includes at least a holding table 21 for sucking and holding the wafer, and a
ポーラス部材24は、円盤状に形成されており、ポーラスセラミックス等の多孔質部材によって構成されている。ポーラス部材24の上面がウェーハを保持する保持面24aである。保持面24aは、例えば直径300mmに形成されている。また、ポーラス部材24の保持面24aは、保持面24aの中心Cから保持面24aの外周Eにかけて傾斜した略円錐面となっており、図示に示す中心Cは略円錐面の頂点となっている。保持面24aの中心Cと外周Eの高さ差は、例えば30μm程度に形成されている。なお、図示していないが、保持手段20には、保持テーブル21の傾きを調整するための傾き調整手段が配設されている。
The
次に、研削装置1を用いて、保持テーブル21の保持面24aを研削する保持面の研削方法について詳述する。本実施形態では、厚みのあるウェーハを保持テーブル21の保持面24aで保持するために、予め保持面24aを研削するものとする。
Next, a method for grinding the
研削を開始する際には、傾き調整手段によって、図2に示すように、例えば保持テーブル21の外周右側を上げることにより、研削砥石14の中心の回転軸100と保持テーブル21の中心の回転軸200とを相対的に所定角度だけ傾けて、研削砥石14の研削面14aを保持面24aの円錐面の頂点(中心C)から外周Eに至る面に対して平行となるように調整する。
When starting grinding, as shown in FIG. 2, for example, by raising the outer peripheral right side of the holding table 21, the
次いで、モータ22によって保持テーブル21を例えば矢印A方向に回転させる。昇降手段17により研削手段10を下降させつつ、研削手段10は、スピンドル11を回転させることにより、研削ホイール13を例えば矢印A方向に回転させ、研削砥石14で保持面24aを押圧しながら研削する。
Next, the holding table 21 is rotated by the
ここで、図3に示すように、矢印A方向に回転する研削砥石14の回転軌跡のうち、研削砥石14が実際に保持面24aに接触して研削を行う円弧状の領域(点線で図示)が研削領域P1となっている。保持面24aの研削中、研削砥石14は常に保持面24aの中心Cを通過しながら、研削領域P1において研削砥石14の研削面14aが保持面24aに接触して保持面24aを研削する。
Here, as shown in FIG. 3, among the rotation loci of the
図4に示すように、研削砥石14の研削面14aが保持面24aに接触しているときは、研削面14aから表出したダイヤモンド砥粒16に研削荷重をかけつつ保持面24aの外周Eから保持面24aの中心Cに向かって研削を行うことができる。すなわち、研削荷重がダイヤモンド砥粒16に作用すると、研削砥石14の研削面14aから表出しているダイヤモンド砥粒16がレジンボンド15内に埋まり込み、ダイヤモンド砥粒16の突き出し量を小さくして保持面24aを研削できるため、表面粗さを良好に仕上げることができる。また、図3に示した研削領域P1では、研削面14aと保持面24aとの間に隙間がなく、レジンボンド15内にダイヤモンド砥粒16が埋まった状態が維持される。
As shown in FIG. 4, when the grinding
一方、図3に示した研削砥石14が保持面24aの中心Cを通過すると、中心Cを通過した研削砥石14の研削面14aと保持面24aとが非接触の状態となる。すなわち、研削砥石14の研削面14aが保持面24aに接触していないときは、図5に示すように、研削面14aと保持面24aとの間に隙間が生じるとともに、保持面24aの中心Cを通過した研削面14aの研削荷重を受けていないダイヤモンド砥粒16がレジンボンド15から突出して研削面14aから表出した状態となる。研削荷重を受けていないダイヤモンド砥粒16によって保持面24aの中心Cから径方向外側のわずかな領域(例えば図3に示す中央研削領域P2)を研削することで、図6に示すように、保持面24aの中央に平坦な凹み部25を形成する。凹み部25の矢印で示す径は、例えば直径30mmである。保持面24aの研削が完了したら、ウェーハを保持テーブル21で保持し、ウェーハに対して研削を施す。
On the other hand, when the grinding
以上のとおり、本発明に係る保持面の研削方法では、使用される研削砥石14が、レジンボンド15にダイヤモンド砥粒16を混入させ固形化したレジンボンド砥石であり、保持面24aの中心Cを頂点とする略円錐面の保持面24aを形成するように研削ホイール13の中心の回転軸100と保持テーブル21の中心の回転軸200とを相対的に傾けて保持面24aの外周Eから保持面24aの中心Cに至るまで研削砥石14の研削面14aを接触させ、研削面14aが保持面24aに接触しているときは、研削面14aに表出したダイヤモンド砥粒16にレジンボンド15の弾力より大きい研削荷重をかけてレジンボンド15内にダイヤモンド砥粒16を埋め込み研削面14aに表出したダイヤモンド砥粒16で保持面24aの外周Eから保持面24aの中心Cに向かって保持面24aを研削し、保持面24aの中心Cを通過した研削面14aの研削荷重を受けていないことによってレジンボンド15の弾力でレジンボンド15内から突出したダイヤモンド砥粒16により保持面24aの中心Cから径方向外側を研削するように構成したため、保持面24aの中央に平坦な凹み部25を形成することができる。
保持面24aの中央に凹み部25が形成された保持テーブル21では、例えば厚みのあるウェーハを吸引保持する際、凹み部25にならってウェーハの中央部分も吸引保持できるため、保持面24aの中央とウェーハの中央部分との間に隙間が生じることはなくなる。したがって、保持面24aでウェーハを隙間無く保持できるため、ウェーハの中央が過度に研削されるのを防ぐことができ、ウェーハを均等の厚さに研削することが可能となる。
As described above, in the method for grinding the holding surface according to the present invention, the grinding
In the holding table 21 in which the recessed
1:研削装置
10:研削手段 11:スピンドル 12:マウント 13:研削ホイール
14:研削砥石 15:レジンボンド 16:ダイヤモンド砥粒 17:昇降手段
20:保持手段 21:保持テーブル 22:モータ 23:枠体
24:ポーラス部材 25:凹み部
1: Grinding device 10: Grinding means 11: Spindle 12: Mount 13: Grinding wheel 14: Grinding wheel 15: Resin bond 16: Diamond abrasive grains 17: Elevating means 20: Holding means 21: Holding table 22: Motor 23: Frame 24: Porous member 25: Recessed part
Claims (2)
該研削砥石は、レジンボンドにダイヤモンド砥粒を混入させ固形化したレジンボンド砥石であり、
該保持面の中心を頂点とする略円錐面の該保持面を形成するように該研削ホイールの中心の該軸と該保持テーブルの中心の該軸とを相対的に傾けて該保持面の外周から該保持面の中心に至るまで該研削砥石の研削面を接触させ、
該研削面が該保持面に接触しているときは、該研削面に表出した該ダイヤモンド砥粒に該レジンボンドの弾力より大きい研削荷重をかけて該保持面の外周から該保持面の中心に向かって該保持面を研削し、該保持面の中心を通過し該研削面に表出し研削荷重を受けていない該ダイヤモンド砥粒により該保持面の中心から径方向外側を研削することによって該保持面の中央に平坦な凹み部を形成する保持面の研削方法。 Using a grinding device provided with a grinding means for rotating the center of the grinding wheel in which the grinding wheels are arranged in an annular shape around the center of the grinding wheel and a holding means for rotating the holding table around the center of the holding surface for holding the wafer. A method for grinding a holding surface by grinding the holding surface with the grinding wheel that passes through the center of the holding surface.
The grinding wheel is a resin bond grindstone in which diamond abrasive grains are mixed with a resin bond and solidified.
The outer circumference of the holding surface is tilted relatively between the axis at the center of the grinding wheel and the axis at the center of the holding table so as to form the holding surface of a substantially conical surface having the center of the holding surface as an apex. The grinding surface of the grinding wheel is brought into contact with the ground surface from the surface to the center of the holding surface.
When the grinding surface is in contact with the holding surface, a grinding load larger than the elasticity of the resin bond is applied to the diamond abrasive grains exposed on the grinding surface, and the center of the holding surface is applied from the outer periphery of the holding surface. By grinding the holding surface toward the center of the holding surface and grinding the radial outer side from the center of the holding surface with the diamond abrasive grains that have passed through the center of the holding surface and are not subjected to the surface grinding load on the ground surface. A method of grinding a holding surface that forms a flat recess in the center of the holding surface.
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JP2008114336A (en) | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Disco Abrasive Syst Ltd | Self-grinding method for chuck table |
US20170207108A1 (en) | 2016-01-18 | 2017-07-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate thinning apparatus, method of thinning substrate by using the same, and method of fabricating semiconductor package |
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