JP7281901B2 - SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD - Google Patents
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Description
本開示は、基板処理装置、および基板処理方法に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
特許文献1の研削装置は、板状ワークを保持する保持手段と、保持手段で保持されている板状ワークの粗研削を行う第1の研削手段と、保持手段で保持されている板状ワークの仕上げ研削を行う第2の研削手段とを有する。第1の研削手段は、板状ワークの上面を砥石で押圧しながら所望の厚みに至るまで粗研削を行う。同様に、第2の研削手段は、板状ワークの上面を砥石で押圧しながら所望の厚みに至るまで粗研削を行う。 The grinding apparatus of Patent Document 1 includes holding means for holding a plate-like work, first grinding means for roughly grinding the plate-like work held by the holding means, and plate-like work held by the holding means. and second grinding means for performing finish grinding. The first grinding means performs rough grinding to a desired thickness while pressing the upper surface of the plate-shaped work with a whetstone. Similarly, the second grinding means roughly grinds the upper surface of the plate-like workpiece to a desired thickness while pressing the upper surface of the plate-like workpiece with a grindstone.
粗研削中の板状ワークの厚みは、接触式の厚み測定ゲージで測定する。厚み測定ゲージは、保持手段の保持面の高さ位置を測定する第1のゲージと、保持手段に保持されている板状ワークの上面の高さを測定する第2のゲージとを含む。厚み測定ゲージは、第1のゲージの測定値と、第2のゲージの測定値との差を、板状ワークの厚みとして求める。 The thickness of the plate-like workpiece during rough grinding is measured with a contact-type thickness gauge. The thickness measuring gauge includes a first gauge for measuring the height position of the holding surface of the holding means and a second gauge for measuring the height of the upper surface of the plate-like work held by the holding means. The thickness measurement gauge obtains the difference between the measured value of the first gauge and the measured value of the second gauge as the thickness of the plate-shaped work.
仕上げ研削中の板状ワークの厚みは、非接触式のセンサで測定する。非接触式のセンサは、板状ワークに向けて光を照射し、板状ワークの上面で反射した第1の反射光と、板状ワークを透過し板状ワークの下面で反射した第2の反射光とを受光する。非接触式のセンサは、第1の反射光を受光したタイミングと第2の反射光を受光したタイミングとの差に基づき、板状ワークの厚さを測定する。 The thickness of the plate-like workpiece during finish grinding is measured by a non-contact sensor. A non-contact type sensor irradiates a plate-shaped work with light, and the first reflected light reflected by the upper surface of the plate-shaped work and the second reflected light transmitted through the plate-shaped work and reflected by the lower surface of the plate-shaped work Receive reflected light. The non-contact sensor measures the thickness of the plate-like workpiece based on the difference between the timing of receiving the first reflected light and the timing of receiving the second reflected light.
本開示の一態様は、チップ群付き基板のチップ群の薄化中に、チップ群の厚さを測定できる、技術を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a technique that can measure the thickness of a chip group during thinning of the chip group substrate.
本開示の一態様に係る基板処理装置は、
基板と、複数のチップを含むチップ群とを有し、複数の前記チップは互いに間隔をおいてそれぞれ前記基板の接合面に接合されるチップ群付き基板を保持する保持部と、
前記保持部で前記基板を介して保持されている前記チップ群を薄化する加工部と、
前記チップ群の薄化中に、前記基板の前記接合面の露出部分に光を照射し前記露出部分で反射された光を受光すること、および前記チップ群を薄化する加工が施される加工面に光を照射し前記チップ群の前記加工面で反射された光を受光することにより、前記チップ群の厚さを測定する測定部と、
前記測定部の結果に基づき、前記加工部を制御する制御部とを有し、
前記測定部は、前記チップ群の薄化中に、前記基板の前記接合面の前記露出部分から前記測定部までの第1の距離を前記露出部分における複数点で測定し、前記第1の距離の移動平均を求めると共に、前記チップ群の前記加工面から前記測定部までの第2の距離を前記加工面における複数点で測定し、前記第2の距離の移動平均を求め、前記第1の距離の移動平均と前記第2の距離の移動平均との差を前記チップ群の厚さとして求める。
A substrate processing apparatus according to an aspect of the present disclosure includes
a holding part for holding a substrate with a group of chips, which has a substrate and a chip group including a plurality of chips, the plurality of chips being spaced apart from each other and bonded to a bonding surface of the substrate;
a processing unit that thins the chip group held by the holding unit via the substrate;
During the thinning of the chip group, the exposed portion of the bonding surface of the substrate is irradiated with light and the light reflected by the exposed portion is received, and the processing of thinning the chip group is performed. a measuring unit that measures the thickness of the chip group by irradiating the surface with light and receiving the light reflected by the processing surface of the chip group;
a control unit that controls the processing unit based on the result of the measurement unit ;
The measuring unit measures a first distance from the exposed portion of the bonding surface of the substrate to the measuring unit at a plurality of points on the exposed portion during thinning of the chip group, and measures the first distance. A moving average of the second distance from the machining surface of the chip group to the measuring portion is measured at a plurality of points on the machining surface, a moving average of the second distances is calculated, and the first distance is calculated. A difference between the moving average of the distance and the moving average of the second distance is obtained as the thickness of the chip group .
本開示の一態様によれば、チップ群付き基板のチップ群の薄化中に、チップ群の厚さを測定できる。 According to one aspect of the present disclosure, the thickness of the chip group can be measured during thinning of the chip group on the substrate with the chip group.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向は互いに垂直な方向である。X軸方向およびY軸方向は水平方向、Z軸方向は鉛直方向である。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same or corresponding configurations are denoted by the same or corresponding reference numerals, and description thereof may be omitted. In this specification, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are directions perpendicular to each other. The X-axis direction and Y-axis direction are horizontal directions, and the Z-axis direction is vertical direction.
図1は、一実施形態に係る基板処理装置を示す平面図である。基板処理装置10は、チップ群付き基板100を薄化する。チップ群付き基板100は、いわゆるチップオンウエハ(COW:Chip On Wafer)である。
FIG. 1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to one embodiment. The
チップ群付き基板100は、図4に示すように、基板110と、チップ群120とを有する。チップ群120は、複数のチップ121を有する。複数のチップ121は、互いに間隔をおいて、それぞれ基板110の接合面115に接合される。基板110の接合面115は、チップ121で被覆される被覆部分116と、チップ121で被覆されない露出部分117とを有する。
The substrate with
基板処理装置10は、チップ群付き基板100の基板110を薄化することなく、チップ群付き基板100のチップ群120を薄化する。チップ群120は、チップ群120を薄化する工具4が接触する加工面125を有する。この加工面125には、溝127が形成される。溝127は、複数のチップ121の間に形成される。複数のチップ121は、例えば、基板110の接合面115に行列状に配置される。
The
基板処理装置10は、例えば、図1に示すように、回転テーブル20と、4つの基板チャック30A、30B、30C、30Dと、3つの加工部40A、40B、40Cとを備える。なお、加工部40の数は、1つ以上であればよく、3つには限定されない。また、基板チャック30の数は、加工部40の数よりも多ければよく、4つには限定されない。
The
回転テーブル20は、回転中心線20Zを中心に回転させられる。回転テーブル20の回転中心線20Zは、例えば鉛直に配置される。回転テーブル20の回転中心線20Zの周りには、4つの基板チャック30A、30B、30C、30Dが等間隔で配置される。4つの基板チャック30A、30B、30C、30Dのそれぞれは、回転テーブル20と共に回転し、搬入出位置A0と、第1の加工位置A1と、第2の加工位置A2と、第3の加工位置A3と、搬入出位置A0とにこの順番で移動する。
The rotary table 20 is rotated around a rotation center line 20Z. A rotation center line 20Z of the
搬入出位置A0は、チップ群付き基板100の搬入が行われる搬入位置と、チップ群付き基板100の搬出が行われる搬出位置とを兼ねる。チップ群付き基板100の搬入およびチップ群付き基板100の搬出は、搬送ロボット3によって実行される。なお、本実施形態では搬入位置と搬出位置とは同じ位置であるが、搬入位置と搬出位置とは異なる位置であってもよい。
The loading/unloading position A0 serves both as a loading position where the substrate with
搬送ロボット3は、例えばチップ群120の加工面125を上に向けて、チップ群付き基板100を基板チャック30に載置する。基板チャック30は、チップ群120を、基板110を介して保持する。
The transport robot 3 places the chip group-attached
第1の加工位置A1は、チップ群120の薄化が行われる加工位置である。チップ群120は、第1の加工位置A1で、第1の加工部40Aによって薄化される。この薄化は、1次加工である。1次加工は、例えば研削である。
The first processing position A1 is a processing position where the
第2の加工位置A2は、第1の加工位置A1で薄化されたチップ群120のさらなる薄化が行われる加工位置である。チップ群120は、第2の加工位置A2で、第2の加工部40Bによって薄化される。この薄化は、2次加工である。2次加工は、例えば研削である。2次加工で用いられる砥石の粒径は、1次加工で用いられる砥石の粒径よりも小さい。
The second processing position A2 is a processing position where further thinning of the
第3の加工位置A3は、第2の加工位置A2で薄化されたチップ群120のさらなる薄化が行われる加工位置である。チップ群120は、第3の加工位置A3で、第3の加工部40Cによって薄化される。この薄化は、3次加工である。3次加工は、研削、研磨のいずれでもよい。3次加工で用いられる砥石の粒径は、2次加工で用いられる砥石の粒径よりも小さい。
The third processing position A3 is a processing position where further thinning of the
4つの基板チャック30A、30B、30C、30Dは、それぞれの回転中心線30Z(図2参照)を中心に回転自在に、回転テーブル20に取り付けられる。
The four
図2は、一実施形態に係る加工部を示す側面図である。加工部40は、チップ群120の薄化を行う。加工部40は、工具4が交換可能に装着される可動部41と、可動部41を回転テーブル20の回転中心線20Zと平行な方向(例えばZ軸方向)に移動する移動駆動部50とを備える。
FIG. 2 is a side view showing a processing portion according to one embodiment. The
工具4は、チップ群120に接触して、チップ群120を薄化する。例えば、工具4は、円盤状のホイール5と、ホイール5の基板チャック30との対向面(例えばホイール5の下面)に固定される砥石6とを含む。ホイール5の下面の外周部に、リング状に複数の砥石6が配列される。
The
図3は、一実施形態に係るチップ群付き基板と砥石の軌道との関係を示す平面図である。図3に示すように、リング状に配列される複数の砥石6の軌道7は、チップ群120の加工面125の中心126を通るように設定される。また、チップ群120の加工面125の中心126が基板チャック30の回転中心線30Zを通るように、チップ群付き基板100が基板チャック30に吸着される。基板チャック30の回転中心線30Zを中心に、基板チャック30と共にチップ群付き基板100が回転することにより、チップ群120の加工面125全体が砥石6によって加工される。
FIG. 3 is a plan view showing the relationship between the chip group-attached substrate and the trajectory of the grindstone according to the embodiment. As shown in FIG. 3 , the orbit 7 of the plurality of grindstones 6 arranged in a ring shape is set so as to pass through the
なお、本実施形態ではホイール5の下面の外周部に、リング状に複数の砥石6が配列されるが、本開示の技術はこれに限定されない。ホイール5の下面全体に、砥石6が固定されてもよい。
In addition, in the present embodiment, a plurality of grindstones 6 are arranged in a ring shape on the outer peripheral portion of the lower surface of the
可動部41は、例えば、図2に示すように、工具4が交換可能に装着されるフランジ42と、フランジ42が端部に設けられるスピンドル軸43と、スピンドル軸43を回転自在に支持する軸受45と、スピンドル軸43を回転させるスピンドルモータ46とを有する。スピンドルモータ46は、スピンドル軸43を回転させることにより、フランジ42および工具4を回転させる。スピンドル軸43の回転中心線43Zは、回転テーブル20の回転中心線20Zと平行であり、例えば鉛直に配置される。
For example, as shown in FIG. 2, the
移動駆動部50は、可動部41を回転テーブル20の回転中心線20Zと平行な方向(例えばZ軸方向)に移動する。移動駆動部50は、Z軸方向に延びるガイド51と、ガイド51に沿って移動するスライダ52と、スライダ52を移動させるモータ53とを有する。スライダ52には、可動部41が固定される。モータ53は、回転運動するものでもよいし、直線運動するものでもよい。モータ53が回転運動する場合、モータ53の回転運動をスライダ52の直線運動に変換するボールねじを、移動駆動部50が有する。
The
移動駆動部50は、可動部41を下降させることにより、可動部41に装着された工具4を下降させる。工具4は、回転しながら下降する。工具4が回転しながら下降する間、基板チャック30が回転され、基板チャック30と共にチップ群付き基板100が回転される。工具4は、回転しながら下降し、チップ群120と接触し、チップ群120を薄化する。チップ群120の厚さが設定値に達すると、移動駆動部50は可動部41の下降を停止し、工具4の下降を停止する。この時、工具4の回転は、停止されずに継続される。その後、移動駆動部50は、可動部41を上昇させることにより、工具4をチップ群120から離間させる。
The
図4は、一実施形態に係るチップ群付き基板と測定部とを示す側面図である。基板処理装置10は、チップ群120の厚さを測定する測定部60を有する。測定部60は、例えば共焦点方式のレーザー変位計である。共焦点方式のレーザー変位計は、測定点Pに対し複数の波長成分を有する白色光を照射する。白色光の焦点位置は、波長ごとに異なる。白色光のうち、焦点位置が測定点Pに合致する波長成分は、他の波長成分に比べて測定点Pで強く反射される。共焦点方式のレーザー変位計は、測定点Pで反射された反射光を受光することより、測定点Pまでの距離を測定する。
FIG. 4 is a side view showing a substrate with chip groups and a measuring section according to one embodiment. The
尚、測定部60は本実施形態では共焦点方式のレーザー変位計であるが、本開示の技術はこれに限定されない。レーザー変位計の測定方式は、例えば、共焦点方式、三角測距方式、タイムオブフライト(Time Of Flight)方式、干渉方式のいずれでもよい。レーザー変位計の測定方式に関係なく、レーザー変位計は測定点Pにレーザー光線を照射し、測定点Pで反射された光を受光することにより、測定点Pまでの距離を測定する。
Although the
チップ群120は、複数のチップ121を含む。チップ群120は、一のチップ121Aと他の一のチップ121Bとを含む。一のチップ121Aと他の一のチップ121Bとは、互いに間隔をおいて、それぞれ基板110の接合面115に接合される。一のチップ121Aと他の一のチップ121Bとは、異なる積層構造を有する。
一のチップ121Aは、シリコンウエハなどの基板122Aと、基板122Aに成膜された膜123Aとを有する。膜123Aは、絶縁膜、導電膜および半導体膜のうちの少なくとも1つを有する。膜123Aは、単層構造でもよいし、複数層構造でもよい。膜123Aは薄化されずに、基板122Aが薄化される。基板122Aと基板110との間に膜123Aが配置されるように、膜123Aと基板110とが接合される。これらの接合面には、接合前に、例えばプラズマ処理などの表面活性化処理、および親水化処理が施される。なお、チップ121Aは膜123Aと基板110との間にバンプを有してもよく、バンプと基板110とが接合されてもよい。
One
他の一のチップ121Bは、シリコンウエハなどの基板122Bと、基板122Bに成膜された膜123Bとを有する。膜123Bは、絶縁膜、導電膜および半導体膜のうちの少なくとも1つを有する。膜123Bは、単層構造でもよいし、複数層構造でもよい。膜123Bは薄化されずに、基板122Bが薄化される。基板122Bと基板110との間に膜123Bが配置されるように、膜123Bと基板110とが接合される。これらの接合面には、接合前に、例えばプラズマ処理などの表面活性化処理、および親水化処理が施される。なお、チップ121Bは膜123Bと基板110との間にバンプを有してもよく、バンプと基板110とが接合されてもよい。
Another
一のチップ121Aと、他の一のチップ121Bとは、異なる積層構造を有する。例えば、一の膜123Aの厚さT1と、他の一の膜123Bの厚さT2とが異なる。また、薄化後の一の基板122Aの厚さT3と、薄化後の他の一の基板122Bの厚さT4とが異なる。なお、薄化後の一のチップ121Aの厚さ(T1+T3)と、薄化後の他の一のチップ121Bの厚さ(T2+T4)とは同じである。
One
ところで、チップ群120の薄化中に、薄化の対象である基板122A、122Bの厚さT3、T4を上記特許文献1に記載の非接触式のセンサによって測定することでは、チップ群120の厚さは測定出来ない。これらの厚さT3、T4は異なるので、これらの厚さT3、T4を測定しても、チップ群120の厚さは不明だからである。
By the way, during the thinning of the
また、チップ群120の薄化中に、チップ群120の厚さを上記特許文献1に記載の接触式のゲージによって測定することは、困難である。接触式のゲージは、チップ群120の加工面125に押し付けられるので、その加工面125の溝127に嵌り込んでしまうからである。
Moreover, it is difficult to measure the thickness of the
そこで、測定部60は、チップ群120の薄化中に、基板110の接合面115の露出部分117に光を照射し、露出部分117で反射された光を受光することにより、測定部60から基板110の接合面115までの第1の距離L1を測定する。第1の距離L1は、薄化によっては変動しない。
Therefore, during the thinning of the
また、測定部60は、チップ群120の薄化中に、チップ群120の加工面125に光を照射し、チップ群120の加工面125で反射された光を受光することにより、測定部60からチップ群120の加工面125までの第2の距離L2を測定する。第2の距離L2は、第1の距離L1よりも小さく、薄化によって徐々に大きくなる。
In addition, while the
測定部60は、第1の距離L1と第2の距離L2との差ΔL(ΔL=L1-L2)を、チップ群120の厚さとして求める。チップ群120の加工面125が工具4との接触圧によって下方に変位するとき、基板110の接合面115がチップ群120に押されて下方に変位する。第1の距離L1と第2の距離L2とは両方とも、工具4とチップ群120との接触圧によって同程度変動する。従って、第2の距離L2のみをチップ群120の厚さを表すパラメータとして管理する場合に比べ、チップ群120の厚さの測定誤差を低減できる。
以上説明したように、測定部60は、基板110の接合面115の露出部分117に光を照射してその反射光を受光し、また、チップ群120の加工面125に光を照射してその反射光を受光するので、チップ群120の厚さを測定できる。また、測定部60は、チップ群120の加工面125と接触しない非接触式であるので、加工面125の溝127に嵌り込むのを回避できる。
As described above, the
図5は、一実施形態に係るチップ群の厚さを測定する測定点を示す平面図である。なお、図5に示す複数のチップ121は、同じ外形寸法および同じ外形形状を有するが、異なる外形寸法を有してもよいし、異なる外形形状を有してもよい。一のチップ121Aと他のチップ121Bとが異なる積層構造を有すればよい。個々のチップ121の外形形状は、平面視で矩形状ではなくてもよく、例えば平面視で円形状でもよい。また、図5に示すチ複数のチップ121は、等間隔で配置されるが、不等間隔で配置されてもよい。
FIG. 5 is a plan view showing measurement points for measuring the thickness of the chip group according to one embodiment. Although the plurality of
測定部60は、チップ群120の薄化中に、チップ群120の厚さを測定する。チップ群120の薄化中に、チップ群120は基板チャック30と共に回転する。測定部60は、図3に示すように、基板チャック30の回転中心線30Zから一定の距離に配置される。
The
チップ群120の厚さを測定する測定点Pは、図5に示すように、基板チャック30の回転中心線30Zを中心とする同一の円上に、間隔をおいて複数配置される。測定点Pの位置は、基板チャック30の回転速度、複数のチップ121の配置などに応じて決められる。測定点Pの位置は、例えば、基板チャック30が一回転する間に第1の距離L1と第2の距離L2とがそれぞれ1回以上測定されるように決められる。
A plurality of measurement points P for measuring the thickness of the
なお、測定点Pの個数は、図5では24個であるが、24個には限定されない。また、測定点Pのピッチは、図5では等ピッチであるが、不等ピッチでもよい。また、測定点Pの位置は、図5では基板チャック30が360°回転する度に同じ位置に戻るが、基板チャック30が360°回転する度に同じ位置に戻らずに異なる位置にずれてもよい。
Although the number of measurement points P is 24 in FIG. 5, it is not limited to 24. Also, the pitch of the measurement points P is a uniform pitch in FIG. 5, but may be a non-uniform pitch. 5, the position of the measurement point P returns to the same position each time the
また、測定部60の数は、本実施形態では1つであるが、複数でもよい。測定部60の数が複数である場合、一の測定部60が第1の距離L1のみを測定し、他の一の測定部60が第2の距離L2のみを測定してもよい。また、測定部60の数が複数である場合、一の測定部60と他の一の測定部60とは、基板チャック30の回転中心線30Zから、同じ距離に配置されてもよいし、異なる距離に配置されてもよい。
Also, although the number of
さらに、測定部60の位置は、本実施形態では基板チャック30の回転中心線30Zから一定の距離で固定されるが、基板チャック30の回転中心線30Zからの距離が変わるように移動してもよい。基板チャック30の回転中心線30Zからの距離が異なる複数の測定点Pでチップ群120の厚さを測定でき、基板チャック30の回転中心線30Zと直交する方向におけるチップ群120の厚さの分布を測定できる。この分布を測定すべく、一の測定部60と他の一の測定部60とが基板チャック30の回転中心線30Zから異なる距離に配置されてもよい。
Furthermore, although the position of the measuring
図6は、一実施形態に係る1次加工中の第1の距離L1と第2の距離L2との時間変化を示す図である。図6において、t0は可動部41の下降開始時刻、t1は工具4とチップ群120との接触開始時刻、t2は可動部41の下降終了時刻である。図7は、図6の領域VIIを拡大して示す図である。なお、2次加工中の第1の距離L1と第2の距離L2との時間変化、および3次加工中の第1の距離L1と第2の距離L2との時間変化は、図6に示す1次加工中の第1の距離L1と第2の距離L2との時間変化と同様であるので、図示を省略する。
FIG. 6 is a diagram showing temporal changes in the first distance L1 and the second distance L2 during the primary machining according to one embodiment. In FIG. 6, t0 is the start time of descent of the
移動駆動部50は、時刻t0で、可動部41の下降を開始し、可動部41に装着された工具4の下降を開始する。工具4は、回転しながら回転する。工具4が回転しながら下降する間、基板チャック30が回転され、基板チャック30と共にチップ群付き基板100が回転される。工具4がチップ群120と接触するまでは、チップ群120は薄化されないので、第1の距離L1および第2の距離L2(L2<L1)は一定である。工具4がチップ群120と接触するまでは、チップ群120は薄化されないので、チップ群120の厚さΔL(ΔL=L1-L2)も一定である。
At time t0, the
工具4は、回転しながら下降し、時刻t1で、チップ群120と接触する。続いて、工具4は、回転しながら下降し、チップ群120を薄化する。チップ群120の薄化中、チップ群120と工具4との接触圧の変動、または機械振動などの影響で、第1の距離L1は僅かに変動する。測定部60は、第1の距離L1の変動を監視しながら、第1の距離L1と第2の距離L2との差ΔL(ΔL=L1-L2)をチップ群120の厚さとして求めるので、チップ群120の厚さを正確に測定できる。
The
チップ群120の薄化中、第1の距離L1が僅かに変動するのに対し、第2の距離L2は徐々に大きくなる。チップ群120の厚さΔL(ΔL=L1-L2)は、徐々に小さくなる。チップ群120の厚さΔLは、時刻t2で、設定値ΔL0に達する。時刻t2で、移動駆動部50は、可動部41の下降を停止し、工具4の下降を停止する。なお、時刻t2で、工具4の回転は停止されない。その後、移動駆動部50は、可動部41を上昇させることにより、工具4をチップ群120から離間させる。
During thinning of the
図1に示すように、基板処理装置10は、制御部90を備える。制御部90は、例えばコンピュータで構成され、CPU(Central Processing Unit)91と、メモリなどの記憶媒体92とを備える。記憶媒体92には、基板処理装置10において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部90は、記憶媒体92に記憶されたプログラムをCPU91に実行させることにより、基板処理装置10の動作を制御する。また、制御部90は、入力インターフェース93と、出力インターフェース94とを備える。制御部90は、入力インターフェース93で外部からの信号を受信し、出力インターフェース94で外部に信号を送信する。
As shown in FIG. 1 , the
かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記憶されていたものであって、その記憶媒体から制御部90の記憶媒体92にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、例えば、ハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどが挙げられる。なお、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、制御部90の記憶媒体92にインストールされてもよい。
Such a program may have been stored in a computer-readable storage medium and installed in the
制御部90は、測定部60の測定結果に基づいて、加工部40を制御する。加工部40毎に測定部60が設けられる。第1の測定部60Aは、第1の加工位置A1で厚さΔLを測定する。第2の測定部60Bは、第2の加工位置A2で厚さΔLを測定する。第3の測定部60Cは、第3の加工位置A3で厚さΔLを測定する。
The
制御部90は、第1の測定部60Aの測定結果に基づいて、第1の加工部40Aを制御する。また、制御部90は、第2の測定部60Bの測定結果に基づいて、第2の加工部40Bを制御する。さらに、制御部90は、第3の測定部60Cの測定結果に基づいて、第3の加工部40Cを制御する。
The
なお、本実施形態では加工部40毎に測定部60が設けられるが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、複数の加工部40に共通の測定部60が設けられてもよい。測定部60を複数の加工部40の間で移動する移動機構が設けられてもよい。
Note that although the
図8は、一実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。図8に示す工程は、一の基板チャック30Aで保持されるチップ群付き基板100の処理工程である。他の基板チャック30B、30C、30Dで保持されるチップ群付き基板100の処理工程は、図8に示す工程と同様であるので、図示を省略する。図8に示す工程S101~S105は、制御部90による制御下で、チップ群付き基板100を取り替えて繰り返し実施される。一の基板チャック30Aで保持されるチップ群付き基板100の処理工程と、他の基板チャック30B、30C、30Dで保持されるチップ群付き基板100の処理工程とは、並行して実施される。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to one embodiment. The process shown in FIG. 8 is a process for processing the
基板処理方法は、基板チャック30Aにチップ群付き基板100を搬入する工程S101を有する。基板チャック30Aは、搬入出位置A0で、搬送ロボット3からチップ群付き基板100を受け取り、チップ群付き基板100を吸着する。その後、基板チャック30Aは、回転テーブル20と共に回転することにより、搬入出位置A0から第1の加工位置A1に移動する。
The substrate processing method has a step S101 of loading the
基板処理方法は、チップ群120を1次加工する工程S102を有する。チップ群120の1次加工は、第1の加工位置A1で、第1の加工部40Aによって行われる。第1の加工位置A1では、チップ群120の厚さΔLが第1の設定値ΔL01に達するまで、チップ群120の薄化が行われる。その後、基板チャック30Aは、回転テーブル20と共に回転することにより、第1の加工位置A1から第2の加工位置A2に移動する。
The substrate processing method has a step S102 of primarily processing the
基板処理方法は、チップ群120を2次加工する工程S103を有する。チップ群120の2次加工は、第2の加工位置A2で、第2の加工部40Bによって行われる。第2の加工位置A2では、チップ群120の厚さΔLが第2の設定値ΔL02に達するまで、チップ群120の薄化が行われる。第2の設定値ΔL02は、第1の設定値ΔL01よりも小さい。その後、基板チャック30Aは、回転テーブル20と共に回転することにより、第2の加工位置A2から第3の加工位置A3に移動する。
The substrate processing method has step S103 of secondary processing of the
基板処理方法は、チップ群120を3次加工する工程S104を有する。チップ群120の3次加工は、第3の加工位置A3で、第3の加工部40Cによって行われる。第3の加工位置A3では、チップ群120の厚さΔLが第3の設定値ΔL03に達するまで、チップ群120の薄化が行われる。第3の設定値ΔL03は、第2の設定値ΔL02よりも小さい。その後、基板チャック30Aは、回転テーブル20と共に回転することにより、第3の加工位置A3から搬入出位置A0に移動する。
The substrate processing method has a step S104 of tertiary processing of the
基板処理方法は、基板チャック30Aからチップ群付き基板100を搬出する工程S105を有する。基板チャック30Aは、搬入出位置A0で、チップ群付き基板100の吸着を解除した後、搬送ロボット3にチップ群付き基板100を渡す。搬送ロボット3は、受け取ったチップ群付き基板100を搬出する。
The substrate processing method includes step S105 of unloading the
図9は、一実施形態に係る1次加工の制御を示すフローチャートである。図9に示す工程S201~S203は、制御部90による制御下で、チップ群付き基板100を取り替えて繰り返し実施される。なお、2次加工の制御、および3次加工の制御は、図9に示す1次加工の制御と同様であるので、図示を省略する。
FIG. 9 is a flowchart showing control of primary machining according to one embodiment. Steps S201 to S203 shown in FIG. 9 are repeated under the control of the
1次加工方法は、例えば、測定部60によって測定されるチップ群120の厚さΔLが設定値ΔL0に達するまで、加工部40によって工具4を回転しながら下降する工程S201を有する。工具4は、回転しながら下降することにより、チップ群120と接触し、チップ群120を薄化する。
The primary machining method includes, for example, a step S201 in which the
ここで、チップ群120の厚さΔLは、第1の距離L1と第2の距離L2との差ΔL(ΔL=L1-L2)として求められる。第1の距離L1は、例えば、基板110の接合面115の露出部分117における複数の測定点Pで測定した測定値の移動平均として求められる。同様に、第2の距離L2は、チップ群120の加工面125おける複数の測定点Pで測定した測定値の移動平均として求められる。
Here, the thickness ΔL of the
移動平均は、予め設定された長さの時間帯の平均値である。移動平均は、単純移動平均、加重移動平均、指数移動平均などのいずれでもよい。移動平均を採用することで、個々の値を採用する場合に比べて、L1やL2の測定誤差などによるΔLの変動を抑制できる。 A moving average is an average value of a preset length of time period. The moving average may be a simple moving average, a weighted moving average, an exponential moving average, or the like. By adopting the moving average, it is possible to suppress fluctuations in ΔL due to measurement errors of L1 and L2, etc., compared to the case of adopting individual values.
1次加工方法は、ΔLがΔL01に達した時点で、工具4の下降を停止する工程S202を有する。この工程S202では、工具4の下降を停止すると共に、工具4の回転を停止することなく継続する。チップ群120と接触した状態で工具4の回転を停止すると、チップ群120が破損しうるからである。
The primary machining method has a step S202 of stopping the descent of the
1次加工方法は、工具4を上昇させる工程S203を有する。本実施形態によれば、測定部60によって測定されるチップ群120の厚さΔLが設定値ΔL0に達するまで、加工部40によって工具4を回転しながら下降するので、チップ群120の厚さΔLを設定値ΔL0に薄化できる。
The primary machining method has step S203 of raising the
図10は、変形例に係る1次加工中の第1の距離L1と第2の距離L2との時間変化を示す図である。図10に示す時間帯は、工具4とチップ群120との接触開始時刻t1から、可動部41の下降終了時刻t2までの時間帯の一部である。図11は、変形例に係る1次加工の制御を示すフローチャートである。図11に示す工程S301~S302は、制御部90による制御下で、工具4とチップ群120との接触開始時刻t1から、可動部41の下降終了時刻t2までの間、繰り返し実施される。なお、2次加工の制御、および3次加工の制御は、図11に示す1次加工の制御と同様であるので、図示を省略する。
FIG. 10 is a diagram showing temporal changes in the first distance L1 and the second distance L2 during the primary machining according to the modification. The time period shown in FIG. 10 is part of the time period from the contact start time t1 between the
1次加工方法は、例えば、測定部60によってチップ群120の加工面125の変位を測定する工程S301を有する。チップ群120の加工面125の変位は、第2の距離L2の時間変化として求められる。チップ群120の薄化が進むにつれ、チップ群120の加工面125が測定部60から離れるので、第2の距離L2が大きくなる。
The primary machining method includes, for example, a step S301 of measuring the displacement of the
1次加工方法は、チップ群120の加工面125の変位に基づき、チップ群120の破損の有無を判断する工程S302を有する。チップ群120が工具4との接触より破損すると、チップ群120の加工面125が測定部60から離れるので、第2の距離L2が瞬間的に大きくなる。
The primary machining method has a step S302 of determining whether or not the
チップ群120の破損の有無は、例えば、第2の距離L2の大きくなる速度が閾値よりも大きいか否かに基づき判断される。閾値は、工具4の下降速度などに基づいて設定される。例えば、図10に示す時刻t3では、第2の距離L2の大きくなる速度が、工具4の下降速度よりも大きく、閾値よりも大きい。
Whether or not the
制御部90は、チップ群120の破損が無いと判断すると、1次加工を継続する。一方、制御部90は、チップ群120の破損が有ると判断すると、1次加工を中止し、工具4を上昇させる。
When the
なお、制御部90は、チップ群120の破損が有ると判断すると、1次加工を中止することなく、1次加工を継続してもよい。一部のチップ121に破損が有っても、大部分のチップ121に破損が無ければ、制御部90は1次加工を継続してもよい。この場合、一部のチップ121に破損が有る旨が、記憶媒体92に記憶される。
Note that, when the
以上、本開示に係る基板処理装置および基板処理方法の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。 Although the embodiments of the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments. Various changes, modifications, substitutions, additions, deletions, and combinations are possible within the scope of the claims. These also naturally belong to the technical scope of the present disclosure.
基板110および基板122は、シリコンウエハなどの半導体基板には限定されず、ガラス基板などであってもよい。
The
チップ群120の薄化は、砥石6によって実現されるが、レーザー光線の照射によって実現されてもよい。レーザー光線は、チップ群120を構成する基板122の内部に変質層を形成する。変質層は、チップ群120の加工面125と平行に、間隔をおいて複数形成される。複数の変質層に沿って基板122を分割することによって、チップ群120を薄化可能である。
The thinning of the
10 基板処理装置
30 基板チャック(保持部)
40 加工部
90 制御部
100 チップ群付き基板
110 基板
115 接合面
117 露出部分
120 チップ群
121 チップ
122 基板
123 膜
125 加工面
10
40
Claims (12)
前記保持部で前記基板を介して保持されている前記チップ群を薄化する加工部と、
前記チップ群の薄化中に、前記基板の前記接合面の露出部分に光を照射し前記露出部分で反射された光を受光すること、および前記チップ群を薄化する加工が施される加工面に光を照射し前記チップ群の前記加工面で反射された光を受光することにより、前記チップ群の厚さを測定する測定部と、
前記測定部の結果に基づき、前記加工部を制御する制御部とを有し、
前記測定部は、前記チップ群の薄化中に、前記基板の前記接合面の前記露出部分から前記測定部までの第1の距離を前記露出部分における複数点で測定し、前記第1の距離の移動平均を求めると共に、前記チップ群の前記加工面から前記測定部までの第2の距離を前記加工面における複数点で測定し、前記第2の距離の移動平均を求め、前記第1の距離の移動平均と前記第2の距離の移動平均との差を前記チップ群の厚さとして求める、基板処理装置。 a holding part for holding a substrate with a group of chips, which has a substrate and a chip group including a plurality of chips, the plurality of chips being spaced apart from each other and bonded to a bonding surface of the substrate;
a processing unit for thinning the chip group held by the holding unit via the substrate;
During the thinning of the chip group, the exposed portion of the bonding surface of the substrate is irradiated with light and the light reflected by the exposed portion is received, and the processing of thinning the chip group is performed. a measuring unit that measures the thickness of the chip group by irradiating the surface with light and receiving the light reflected by the processing surface of the chip group;
a control unit that controls the processing unit based on the result of the measurement unit ;
The measuring unit measures a first distance from the exposed portion of the bonding surface of the substrate to the measuring unit at a plurality of points on the exposed portion during thinning of the chip group, and measures the first distance. A moving average of the second distance from the machining surface of the chip group to the measuring portion is measured at a plurality of points on the machining surface, a moving average of the second distances is calculated, and the first distance is calculated. A substrate processing apparatus , wherein a difference between a moving average of distances and the second moving average of distances is obtained as the thickness of the chip group .
前記第1の距離の測定点と前記第2の距離の測定点は、前記保持部の回転速度、及び複数の前記チップの配置に応じて決められる、請求項1に記載の基板処理装置。 2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein said first distance measurement point and said second distance measurement point are determined according to the rotational speed of said holder and the arrangement of said plurality of chips.
前記制御部は、前記チップ群の前記加工面の変位に基づき、前記チップ群の破損の有無を判断する、請求項1~4のいずれか1項に記載の基板処理装置。 the measuring unit measures the displacement of the machining surface of the chip group by irradiating the machining surface of the chip group with light and receiving the light reflected by the machining surface of the chip group;
5. The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein said control unit determines whether said chip group is damaged based on the displacement of said machining surface of said chip group.
前記保持部で前記基板を介して保持されている前記チップ群を薄化する工程と、
前記チップ群の薄化中に、前記基板の前記接合面の露出部分に光を照射し前記露出部分で反射された光を受光すること、および前記チップ群を薄化する加工が施される加工面に光を照射し前記チップ群の前記加工面で反射された光を受光することにより、前記チップ群の厚さを測定する工程とを有し、
前記チップ群を薄化する工程は、前記チップ群の厚さを測定する工程の測定結果に基づき行われ、
前記チップ群の厚さを測定する測定部は、前記チップ群の薄化中に、前記基板の前記接合面の前記露出部分から前記測定部までの第1の距離を前記露出部分における複数点で測定し、前記第1の距離の移動平均を求めると共に、前記チップ群の前記加工面から前記測定部までの第2の距離を前記加工面における複数点で測定し、前記第2の距離の移動平均を求め、前記第1の距離の移動平均と前記第2の距離の移動平均との差を前記チップ群の厚さとして求める、基板処理方法。 a step of holding a substrate with a group of chips having a substrate and a group of chips including a plurality of chips, the plurality of chips being spaced apart from each other and bonded to a bonding surface of the substrate with a holding portion;
a step of thinning the chip group held by the holding portion via the substrate;
During the thinning of the chip group, the exposed portion of the bonding surface of the substrate is irradiated with light and the light reflected by the exposed portion is received, and the processing of thinning the chip group is performed. measuring the thickness of the chip group by irradiating the surface with light and receiving the light reflected by the processing surface of the chip group;
The step of thinning the chip group is performed based on the measurement result of the step of measuring the thickness of the chip group ,
A measuring unit for measuring the thickness of the chip group measures a first distance from the exposed portion of the bonding surface of the substrate to the measuring unit at a plurality of points on the exposed portion during thinning of the chip group. and obtaining a moving average of the first distance, measuring a second distance from the machining surface of the chip group to the measuring portion at a plurality of points on the machining surface, and moving the second distance A substrate processing method , wherein an average is obtained, and a difference between the moving average of the first distance and the moving average of the second distance is obtained as the thickness of the chip group.
前記第1の距離の測定点と前記第2の距離の測定点は、前記保持部の回転速度、及び複数の前記チップの配置に応じて決められる、請求項7に記載の基板処理方法。 8. The substrate processing method according to claim 7, wherein the first distance measurement point and the second distance measurement point are determined according to the rotational speed of the holding part and the arrangement of the plurality of chips.
前記チップ群の前記加工面の変位に基づき、前記チップ群の破損の有無を判断する工程を有する、請求項7~10のいずれか1項に記載の基板処理方法。 In the step of measuring the thickness of the chip group, by irradiating the processing surface of the chip group with light and receiving the light reflected by the processing surface of the chip group, the thickness of the processing surface of the chip group is measured. including the step of measuring the displacement;
11. The substrate processing method according to any one of claims 7 to 10 , further comprising the step of determining whether or not said chip group is damaged based on the displacement of said machined surface of said chip group.
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