JP7471751B2 - Wafer Processing Method - Google Patents
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Description
本発明は、ウェーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method.
IC(Integrated Circuit)及びLSI(Large Scale Integration)等の半導体デバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成である。このようなチップは、シリコン(Si)、炭化シリコン(SiC)及びガリウム砒素(GaAs)等の半導体からなる円盤状のウェーハを用いて製造される。 Semiconductor device chips such as ICs (Integrated Circuits) and LSIs (Large Scale Integration) are essential components in various electronic devices such as mobile phones and personal computers. Such chips are manufactured using disk-shaped wafers made of semiconductors such as silicon (Si), silicon carbide (SiC), and gallium arsenide (GaAs).
円盤状のウェーハは、一般的に、ブレードソー及びワイヤーソー等を用いて円柱状のインゴットから切り出される。このように切り出されたウェーハの形状には、全体に及ぶ湾曲(反り)が含まれることが多い。そのため、インゴットから切り出されたウェーハは、半導体デバイスのチップを製造するために用いられるのに先立って、反りを除去して平坦化されることが多い。 Disc-shaped wafers are generally cut from cylindrical ingots using a blade saw, wire saw, or the like. The shape of the wafer cut in this way often includes a curvature (warping) that extends over the entire surface. For this reason, wafers cut from ingots are often flattened to remove the warping before they are used to manufacture chips for semiconductor devices.
インゴットから切り出されたウェーハは、例えば、ラッピングによって平坦化される。ただし、ウェーハにラッピングを施して反りを完全に除去することは困難である。 Wafers cut from an ingot are flattened, for example, by lapping. However, it is difficult to completely remove warping by lapping a wafer.
また、ウェーハの表面を研削することによって、このウェーハを平坦化することもできる。ただし、ウェーハの研削は、一般的に、ウェーハがチャックテーブルに吸引保持された状態で行われる。 The wafer can also be flattened by grinding its surface. However, wafer grinding is generally performed while the wafer is held by suction on a chuck table.
このようにウェーハが吸引される場合、ウェーハに固有の反りを含む形状が平坦な形状へと矯正される。そのため、この状態でウェーハを研削して反りを完全に除去することは困難であり、チャックテーブルから分離されたウェーハは反りが残留した形状を有することが多い。 When the wafer is sucked in this way, the shape of the wafer, including any inherent warpage, is corrected to a flat shape. For this reason, it is difficult to completely remove the warpage by grinding the wafer in this state, and the wafer that is separated from the chuck table often has a shape that retains some warpage.
ウェーハの形状に含まれる反りを除去するのに有効な方法として、ウェーハの一方の面に硬化された紫外線硬化樹脂を設けた後に、このウェーハの他方の面を研削する方法が知られている(特許文献1参照)。この方法においては、例えば、以下の順序でウェーハの一方の面に硬化された紫外線硬化樹脂が設けられている。 As an effective method for removing warpage contained in the shape of a wafer, a method is known in which a cured ultraviolet-curable resin is applied to one side of the wafer and then the other side of the wafer is ground (see Patent Document 1). In this method, for example, the cured ultraviolet-curable resin is applied to one side of the wafer in the following order:
まず、ウェーハの一方の面に紫外線硬化樹脂を塗布する。次いで、紫外線硬化樹脂が塗布されたウェーハの他方の面を露出させるようにステージの保持面で該ウェーハを保持する。次いで、ステージの保持面に保持されたウェーハを、押圧手段によってウェーハの他方の面側からステージの保持面に垂直な方向へ押圧する。次いで、押圧手段をウェーハから分離した後に、紫外線照射手段によって紫外線硬化樹脂に紫外光を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させる。 First, ultraviolet curing resin is applied to one side of the wafer. Next, the wafer is held on the holding surface of the stage so that the other side of the wafer on which the ultraviolet curing resin has been applied is exposed. Next, the wafer held on the holding surface of the stage is pressed from the other side of the wafer in a direction perpendicular to the holding surface of the stage by a pressing means. Next, after the pressing means is separated from the wafer, the ultraviolet curing resin is irradiated with ultraviolet light by an ultraviolet irradiation means to cure the ultraviolet curing resin.
この方法によれば、ウェーハに押圧手段からの圧力が加わっていない状態で、このウェーハの一方の面に硬化された紫外線硬化樹脂(保護部材)が形成される。すなわち、ウェーハの形状をインゴットから切り出された時点の形状から大きく変形するような内部応力を生じさせることなく、このウェーハの一方の面に保護部材が形成される。 According to this method, a hardened ultraviolet curing resin (protective member) is formed on one side of the wafer without pressure being applied to the wafer from the pressing means. In other words, the protective member is formed on one side of the wafer without causing internal stress that would significantly deform the wafer from its shape at the time it was cut from the ingot.
そして、この方法によれば、保護部材を介してウェーハがチャックテーブルに吸引保持された状態で、ウェーハの研削を行うことができる。すなわち、インゴットから切り出された時点のウェーハの形状に近い形状においてウェーハの研削を行うことができる。これにより、チャックテーブルから分離されたウェーハが反りを含む形状になるといった問題の発生が抑制される。 This method allows the wafer to be ground while it is held by suction on the chuck table via the protective member. In other words, the wafer can be ground to a shape close to the shape it had when it was cut from the ingot. This prevents the wafer from being warped when it is separated from the chuck table.
上述の方法においては、ウェーハの一方の面に塗布された紫外線硬化樹脂を全体に広げるために、ステージの保持面に保持されたウェーハを、押圧手段によってウェーハの他方の面側からステージの保持面に垂直な方向へ押圧する。 In the above-mentioned method, in order to spread the UV-curable resin applied to one side of the wafer over the entire surface, the wafer held on the holding surface of the stage is pressed by a pressing means from the other side of the wafer in a direction perpendicular to the holding surface of the stage.
ここで、該保持面と、該ウェーハの他方の面に接する該押圧手段の押圧面とは、ミクロンレベルで平坦であるとは限らず、また、ミクロンレベルで互いに平行であるとも限らない。また、押圧手段をウェーハから分離すれば、ウェーハは、インゴットから切り出された時点の形状に自身を復元しようとするが、ウェーハの一方の面には粘性の高い紫外線硬化樹脂が付着しているためウェーハが完全には元の形状に復元しない蓋然性が高い。 Here, the holding surface and the pressing surface of the pressing means that contacts the other surface of the wafer are not necessarily flat at the micron level, nor are they necessarily parallel to each other at the micron level. Furthermore, when the pressing means is separated from the wafer, the wafer attempts to restore itself to the shape it had when it was cut from the ingot, but since one surface of the wafer is coated with highly viscous ultraviolet-curing resin, it is highly likely that the wafer will not completely restore to its original shape.
そのため、紫外線硬化樹脂は、ステージの保持面及び押圧手段の押圧面の平坦度及び平行度が反映された状態で硬化されうる。この場合、硬化された紫外線硬化樹脂(保護部材)の形状がウェーハの形状にも転写されるおそれがある。その結果、変形量が中心から外周に向かって変化するようにウェーハが変形して、ウェーハに同心円状のパターンが形成されることがある。 Therefore, the ultraviolet curing resin can be cured in a state that reflects the flatness and parallelism of the holding surface of the stage and the pressing surface of the pressing means. In this case, there is a risk that the shape of the cured ultraviolet curing resin (protective member) will also be transferred to the shape of the wafer. As a result, the wafer may be deformed such that the amount of deformation changes from the center to the periphery, resulting in the formation of a concentric pattern on the wafer.
このような影響により、保護部材が一方の面に形成された時点のウェーハの形状は、インゴットから切り出された時点のウェーハの形状からさらに変化するおそれがある。そのため、このウェーハの他方の面を研削して外見上平坦化することでインゴットからの切り出しに伴って生じた反りが除去されたように見えたとしても、保護部材の形成に伴うウェーハの形状への影響が残留してしまうおそれがある。 Due to these effects, the shape of the wafer when the protective member is formed on one side may change from the shape of the wafer when it is cut from the ingot. Therefore, even if the other side of the wafer is ground to make it appear flat, which may remove the warpage that occurs when the wafer is cut from the ingot, the effect on the shape of the wafer caused by the formation of the protective member may remain.
以上の点に鑑み、本発明の目的は、ウェーハの一方の面に保護部材を設けた後に該ウェーハの他方の面を研削するウェーハの加工方法であって、該保護部材の形成に伴ってウェーハの形状が変化する場合であっても該ウェーハを平坦化することが可能なウェーハの加工方法を提供することである。 In view of the above, the object of the present invention is to provide a wafer processing method in which a protective member is provided on one side of a wafer and then the other side of the wafer is ground, and which is capable of flattening the wafer even if the shape of the wafer changes due to the formation of the protective member.
本発明によれば、ウェーハの一方の面の全体に設けられた液状の紫外線硬化樹脂を硬化させ保護部材を形成する保護部材形成装置と、チャックテーブルの円錐状の保持面で該保護部材を介して該ウェーハを保持し、該ウェーハの他方の面を研削砥石で研削して平坦化する研削装置と、を用いて該ウェーハを加工するウェーハの加工方法であって、支持面を有するテーブルと、該支持面に載せられた被測定物の上面の該支持面からの高さの測定が可能であり、かつ、該テーブルに対して相対的に該支持面に平行な方向への移動が可能な測定ユニットと、を備えた高さ測定器を用いて、該ウェーハの一方の面が該支持面に接触した状態で、該ウェーハの他方の面の1つ以上の箇所の高さを測定する第一測定ステップと、該保護部材形成装置を用いて、該保護部材を形成する保護部材形成ステップと、該高さ測定器を用いて、該保護部材が該支持面に接触した状態で、該第一測定ステップで高さが測定された箇所に対応する箇所における該ウェーハの他方の面の高さを測定する第二測定ステップと、該第一測定ステップで測定された1つ以上の箇所の高さ及び該第二測定ステップで測定された対応する箇所の高さを参照して、該保護部材を形成したことで変化した該ウェーハの他方の面の1つ以上の箇所の高さの変化量を算出する変化量算出ステップと、該研削装置を用いて、該保持面で該保護部材を介して該ウェーハを保持した状態で、該変化量算出ステップで得られた該ウェーハの他方の面の1つ以上の箇所の高さの変化量に応じて、該ウェーハの一方の面から該保護部材が除去された時に該ウェーハの他方の面が平坦になるように、該保持面の回転軸の傾きと該研削砥石の下面で規定される研削面の回転軸の傾きとの少なくとも1つを調整して該ウェーハの他方の面を該研削砥石で研削する研削ステップと、を含むウェーハの加工方法が提供される。 According to the present invention, a method for processing a wafer using a protective member forming device that forms a protective member by curing a liquid ultraviolet curing resin applied to the entire one side of the wafer, and a grinding device that holds the wafer via the protective member on the conical holding surface of a chuck table and grinds and flattens the other side of the wafer with a grinding wheel, the method comprising the steps of: a first measurement step of measuring the height of one or more points on the other side of the wafer with one side of the wafer in contact with the support surface using a height measuring device that includes a table having a support surface and a measuring unit that is capable of measuring the height from the support surface of the upper surface of a measurement object placed on the support surface and is capable of moving in a direction parallel to the support surface relative to the table; a protective member forming step of forming the protective member using the protective member forming device; and a step of measuring the height of the protective member with the protective member in contact with the support surface using the height measuring device. A wafer processing method is provided that includes a second measurement step of measuring the height of the other side of the wafer at a location corresponding to the location where the height was measured with the step; a change amount calculation step of calculating the amount of change in height of one or more locations on the other side of the wafer that has changed due to the formation of the protective member by referring to the height of one or more locations measured in the first measurement step and the height of the corresponding location measured in the second measurement step; and a grinding step of using the grinding device to grind the other side of the wafer with the grinding wheel by adjusting at least one of the inclination of the rotation axis of the holding surface and the inclination of the rotation axis of the grinding surface defined by the lower surface of the grinding wheel according to the amount of change in height of one or more locations on the other side of the wafer obtained in the change amount calculation step while holding the wafer via the protective member on the holding surface, so that the other side of the wafer becomes flat when the protective member is removed from one side of the wafer.
好ましくは、該研削ステップの後に、該研削装置を用いて、該ウェーハの他方の面を該保持面で保持した状態で、該ウェーハの一方の面を該研削砥石で研削する第二研削ステップをさらに含み、該第二研削ステップでは、該研削面に最も近接する該保持面の母線と該研削面とが平行になるように、該保持面の回転軸の傾きと該研削面の回転軸の傾きとの少なくとも1つを調整して該研削砥石で研削する。 Preferably, after the grinding step, the method further includes a second grinding step in which one side of the wafer is ground with the grinding wheel using the grinding device while the other side of the wafer is held by the holding surface, and in the second grinding step, the wafer is ground with the grinding wheel by adjusting at least one of the inclination of the rotation axis of the holding surface and the inclination of the rotation axis of the grinding surface so that the generatrix of the holding surface closest to the grinding surface is parallel to the grinding surface.
好ましくは、該研削ステップと該第二研削ステップとの間に、該保護部材を該ウェーハの一方の面から剥離する剥離ステップをさらに含む。 Preferably, the method further includes a peeling step between the grinding step and the second grinding step, in which the protective member is peeled off from one side of the wafer.
好ましくは、該第一測定ステップ及び該第二測定ステップのそれぞれにおいて高さが測定される箇所は、該ウェーハの他方の面の中央部に位置する箇所及び外周部に位置する箇所を含む。 Preferably, the locations at which the heights are measured in each of the first and second measurement steps include a location located at the center and a location located at the outer periphery of the other surface of the wafer.
好ましくは、研削装置は、該研削砥石と一面側に該研削砥石が環状に配置された円環状のホイール基台とを有する研削ホイールが取り付けられた研削ユニットを備え、該チャックテーブルは、該保持面の中心を通る直線を回転軸として該保持面を回転させる回転駆動源と、該保持面の回転軸の傾きを調整する傾き調整ユニットと、をさらに備える。 Preferably, the grinding device includes a grinding unit to which a grinding wheel is attached, the grinding wheel having a grinding wheel and a ring-shaped wheel base on one side of which the grinding wheel is arranged in a ring shape, and the chuck table further includes a rotary drive source that rotates the holding surface around a straight line passing through the center of the holding surface as a rotation axis, and an inclination adjustment unit that adjusts the inclination of the rotation axis of the holding surface.
本発明においては、保護部材が形成される前後のウェーハの他方の面の高さを算出することで得られる変化量に応じて、チャックテーブルの保持面の回転軸の傾きと研削砥石の下面で規定される研削面の回転軸の傾きとの少なくとも1つを調整してウェーハの他方の面を研削する。 In the present invention, the other side of the wafer is ground by adjusting at least one of the inclination of the rotation axis of the holding surface of the chuck table and the inclination of the rotation axis of the grinding surface defined by the lower surface of the grinding wheel, depending on the amount of change obtained by calculating the height of the other side of the wafer before and after the protective member is formed.
これにより、保護部材を形成したことに伴うウェーハの変形を相殺するようにウェーハの他方の面を研削することができる。その結果、一方の面から保護部材を剥離した後に他方の面が平坦になるウェーハを提供することができる。 This allows the other side of the wafer to be ground so as to offset the deformation of the wafer caused by forming the protective member. As a result, it is possible to provide a wafer whose other side is flat after the protective member is peeled off from one side.
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。まず、本発明において加工対象となるウェーハについて説明する。図1は、このようなウェーハの一例であるウェーハ1を模式的に示す断面図である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. First, the wafer to be processed in the present invention will be described. Figure 1 is a schematic cross-sectional view of
ウェーハ1は、ブレードソー及びワイヤーソー等を用いて円柱状のインゴットから切り出される。このインゴットは、例えば、シリコン(Si)、炭化シリコン(SiC)及びガリウム砒素(GaAs)等の半導体からなり、また、その径は、例えば、6~12インチである。さらに、ウェーハ1には、結晶方位を示すためのノッチ又はオリエンテーション・フラット(オリフラ)が形成されている。
The
ウェーハ1は、図1に示されるように、全体に及ぶ湾曲(反り)を含む形状を有する。ウェーハ1の反りは、ブレードソー及びワイヤーソー等を用いてインゴットから切り出された際に、一方の面1aに生じる加工歪みと、他方の面1bに生じる加工歪みとの相違に起因して発生する。
As shown in FIG. 1, the
具体的には、一方の面1aに生じる加工歪みが他方の面1bに生じる加工歪みよりも小さい場合には、図1に示されるように、一方の面1aが全体的に凹形状となり、かつ、他方の面1bが全体的に凸形状となるようにウェーハ1が全体的に湾曲する。
Specifically, when the processing distortion occurring on one surface 1a is smaller than the processing distortion occurring on the
ウェーハ1が反りを含む形状となることで、一方の面1a及び他方の面1bのそれぞれにおいては、ウェーハ1を平坦な面上に配置した時の該平坦な面からの高さが場所ごとに変化する。例えば、ウェーハ1の一方の面1a又は他方の面1bにおいて最も上に位置する箇所と、最も下に位置する箇所との差は、10~20μmである。
As the
なお、上述のウェーハ1は、本発明において加工対象となるウェーハの一例であって、本発明において加工対象となるウェーハは図1に示されるウェーハ1に限定されない。
The above-mentioned
次いで、ウェーハ1の一方の面1aに保護部材を形成するために用いられる保護部材形成装置について説明する。図2は、このような保護部材形成装置の一例である保護部材形成装置2を模式的に示す斜視図である。
Next, a protective member forming device used to form a protective member on one side 1a of the
保護部材形成装置2は、内部空間を有する直方体状の基台4を有する。基台4の上部には、この内部空間を閉じるように、概ね平坦な上面を有するステージ6が配置されている。ステージ6は、例えば、ホウ酸ガラス、石英ガラス及び透光性アルミナ等の紫外線が透過する材料から構成されている。
The protective member forming device 2 has a rectangular parallelepiped base 4 with an internal space. A
ステージ6の下方には、紫外線を放射する光源8が配置されている。ステージ6及び光源8の間には、光源8からの紫外線を遮断するシャッター10が設けられている。また、シャッター10の上方には、例えば、紫外線硬化樹脂の硬化に必要のない波長の光を遮断するフィルタ12が配置されている。
A
シャッター10を閉じると、光源8からの紫外線はシャッター10で遮られ、ステージ6に到達しない。一方、シャッター10を開くと、光源8からの紫外線は、フィルタ12及びステージ6を透過する。
When the
基台4の側壁には、排気ポンプ(不図示)等と接続されている排気管14が設けられている。保護部材形成装置2においては、光源8による紫外線の放射に伴って基台4の内部空間の温度が上昇すると、ステージ6が変形して上面(支持面)の平坦性が低下してしまうおそれがある。そこで、排気管14を介して基台4の内部空間を排気することで、基台4の内部空間の温度上昇が抑制されている。
An
ステージ6に隣接する位置には、支持構造16が設けられている。支持構造16は、基台4から上方に延在する柱部16aと、柱部16aの上端から水平方向に延在する庇部16bとを含む。庇部16bの中央には、押圧機構18が設けられている。
A
押圧機構18は、庇部16bと直交するように庇部16bの中央部を貫通して設けられている主ロッド20と、主ロッド20と概ね平行に庇部16bを貫通して設けられている複数の副ロッド22とを含む。複数の副ロッド22は、主ロッド20を囲むように概ね等間隔に配置されている。
The
主ロッド20の下端及び複数の副ロッド22の下端には、円盤状の押圧プレート24が固定されている。さらに、押圧プレート24の下部には、下面が露出するポーラス板(不図示)が設けられている。このポーラス板は吸引源(不図示)に接続されており、吸引源を動作させると、このポーラス板の下面(吸引面)には負圧が生じる。
A disk-shaped
さらに、主ロッド20及び複数の副ロッド22のそれぞれは、モーター等を含む昇降機構(不図示)に連結されている。この昇降機構が主ロッド20及び複数の副ロッド22を下降させることにより、ステージ6と押圧プレート24との間に配置された被押圧物に圧力を加えることができる。なお、この昇降機構は、主ロッド20及び複数の副ロッド22を独立に昇降させて、被押圧物にかかる圧力を調整できる。
Furthermore, each of the
また、押圧プレート24の下部に設けられたポーラス板を介して被押圧物が吸引保持された状態で、この昇降機構が主ロッド20及び複数の副ロッド22を上昇させることもできる。これにより、被押圧物をステージ6から上方に移動させることができる。
In addition, the lifting mechanism can also raise the
図2に示される保護部材形成装置2においては、例えば、以下の順序で被押圧物の下面と接触する保護部材が形成される。 In the protective member forming device 2 shown in FIG. 2, for example, a protective member that comes into contact with the underside of the pressed object is formed in the following order:
まず、ステージ6上に被押圧物を搬入する。次いで、押圧プレート24の下部に設けられたポーラス板を被押圧物と接触させた状態で、ポーラス板に接続されている吸引源を動作させる。これにより、押圧プレート24がポーラス板を介して被押圧物を吸引保持する。
First, the object to be pressed is brought onto the
次いで、被押圧物を吸引保持する押圧プレート24をステージ6から上方に移動させる。次いで、ステージ6上に液状の紫外線硬化樹脂を滴下した後、押圧プレート24を下降させて、この紫外線硬化樹脂を被押圧物の下面の全体に押し広げる。
Next, the
この時、紫外線硬化樹脂の厚さが所望の厚さとなるように、押圧プレート24の下降量、被押圧物に加えられる圧力、ステージ6上に滴下される紫外線硬化樹脂の量及び樹脂の種類の少なくとも1つが設定される。次いで、ポーラス板に接続されている吸引源を停止させる。これにより、押圧プレート24と被押圧物とが分離される。
At this time, at least one of the following is set so that the thickness of the UV-curable resin becomes the desired thickness: the amount of descent of the
次いで、被押圧物から分離された押圧プレート24をステージ6から上方に移動させる。次いで、シャッター10を開く。次いで、フィルタ12及びステージ6を介して光源8から紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、被押圧物の下面側に存在する紫外線硬化樹脂が硬化する。
Next, the
その結果、被押圧物の下面と接触する、所望の厚さを有する硬化された紫外線硬化樹脂(保護部材)が形成される。なお、上述の保護部材形成装置2は、本発明において用いられる保護部材形成装置の一例であって、本発明において用いられる保護部材形成装置は図2に示される保護部材形成装置2に限定されない。 As a result, a cured UV-curable resin (protective member) having a desired thickness is formed in contact with the lower surface of the pressed object. Note that the protective member forming device 2 described above is only one example of a protective member forming device that can be used in the present invention, and the protective member forming device that can be used in the present invention is not limited to the protective member forming device 2 shown in FIG. 2.
次いで、保護部材を介してウェーハ1を保持し、ウェーハ1の他方の面1bを研削砥石で研削して平坦化するために用いられる研削装置について説明する。図3は、このような研削装置の一例である研削装置30を模式的に示す斜視図である。なお、図1に示されるX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに直交する方向である。また、Z軸方向は、鉛直方向、上下方向又は研削送り方向と表現することもできる。
Next, a grinding device that holds the
研削装置30は、各構成要素が搭載される基台32を有する。基台32の上面にはX軸方向に沿って長手部を有する開口32aが形成されている。開口32aの内部には、ボールネジ式のX軸方向移動機構34が配置されている。
The grinding
X軸方向移動機構34は、X軸方向に沿って配置された一対のガイドレール(不図示)を有する。一対のガイドレールの間には、X軸方向に沿ってボールネジ(不図示)が配置されている。ボールネジの一端には、ボールネジを回転させるためのパルスモーター(不図示)が連結されている。
The X-axis
ボールネジには、X軸移動テーブル(不図示)の下面側に設けられているナット部(不図示)が回転可能な態様で連結されている。パルスモーターでボールネジを回転させれば、X軸移動テーブルはX軸方向に沿って移動する。 The ball screw is rotatably connected to a nut portion (not shown) provided on the underside of the X-axis moving table (not shown). When the ball screw is rotated by a pulse motor, the X-axis moving table moves along the X-axis direction.
X軸移動テーブル上には、テーブルカバー34aが設けられている。また、テーブルカバー34a上には、チャックテーブル36が設けられている。ここで、図4を参照してチャックテーブル36等について説明する。なお、図4は、チャックテーブル36等の研削装置30の構成要素の一部を模式的に示す一部断面側面図である。
A table cover 34a is provided on the X-axis moving table. A chuck table 36 is also provided on the table cover 34a. The chuck table 36 and other components will now be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a partially cross-sectional side view that shows a schematic representation of some of the components of the grinding
チャックテーブル36は、セラミックスで形成された円盤状の枠体38を有する。枠体38は、円環状の側壁を有し、この側壁によって凹部が画定されている。凹部の底部には、吸引路(不図示)が形成されている。この吸引路の一端は、凹部の底面に露出しており、吸引路の他端は、エジェクタ等の吸引源(不図示)に接続されている。
The chuck table 36 has a disk-shaped
枠体38の凹部には、ポーラス板40が固定されている。ポーラス板40の下面は概ね平坦であるが、その裏面は中央部が外周部に比べてわずかに突出した円錐面になっている。吸引源を動作させると、ポーラス板40の円錐面(チャックテーブル36の保持面)40aには負圧が生じる。
A
チャックテーブル36の下部には、円柱状のスピンドル42の上部が連結されている。スピンドル42は、サーボモーター等の回転駆動源(不図示)を有する。この回転駆動源を動作させると、保持面40aの中心を通る回転軸44を中心としてチャックテーブル36が回転する。
The upper part of a
チャックテーブル36の下方には、チャックテーブル36が回転可能な態様でチャックテーブル36を支持する環状のベアリング46が設けられている。ベアリング46の下方には、環状の支持板48が固定されている。支持板48の下方には、環状のテーブルベース50が設けられている。スピンドル42は、環状のベアリング46の中央部の開口、環状の支持板48の中央部の開口及び環状のテーブルベース50の中央部の開口に位置する。
Below the chuck table 36, an
支持板48の下面とテーブルベース50の上面との間には、荷重検出ユニット52が配置されている。荷重検出ユニット52は、3つの荷重測定器52aを有する。3つの荷重測定器52aは、テーブルベース50の上面の周方向に沿って互いに離隔して設けられている。荷重測定器52aの上面は、支持板48の下面に接している。荷重測定器52aは、例えば、ダイヤフラム型のロードセルである。
A
なお、荷重測定器52aは、コラム型のロードセルであってもよい。ロードセルは、荷重を電気信号に変換するセンサを含む。ロードセルは、例えば、圧電素子を有する圧電式センサを有するが、これに代えて、ひずみゲージ式センサ又は静電容量式センサ等を有していてもよい。
The
チャックテーブル36は、ベアリング46、支持板48及び荷重検出ユニット52を介してテーブルベース50に支持される。そのため、保持面40aが押圧された場合、テーブルベース50にかかる荷重(研削荷重)が荷重検出ユニット52で測定される。
The chuck table 36 is supported on the
テーブルベース50の下面側には、テーブルベース50の周方向に沿って互いに離れる様に、3つの支持機構(固定支持機構54a、第1可動支持機構54b及び第2可動支持機構54c)が設けられている。各支持機構は、荷重測定器52aの直下に配置されている。なお、本明細書では、これら3つの支持機構をまとめて、傾き調整ユニット54と称する。
Three support mechanisms (fixed
テーブルベース50の一部は、固定支持機構54aに支持されている。固定支持機構54aは、所定長さの支柱(固定軸)を有している。この支柱の上部は、テーブルベース50の下面に固定された上部支持体に固定されており、この支柱の下部は、支持ベースに固定されている。
A part of the
また、テーブルベース50の他の二つの部分は、第1可動支持機構54b及び第2可動支持機構54cに支持されている。第1可動支持機構54b及び第2可動支持機構54cのそれぞれは、先端部に雄ネジが形成された支柱(可動軸)56を有している。
The other two parts of the
支柱56の先端部(上部)は、テーブルベース50の下面に固定された上部支持体58に回転可能な態様で連結されている。より具体的には、上部支持体58はネジ穴を有するロッド等の金属製柱状部材であり、支柱56の雄ネジは、上部支持体58のネジ穴に回転可能な態様で連結されている。
The tip (upper part) of the
第1可動支持機構54b及び第2可動支持機構54cの支柱56の外周には、所定の外径を有するリング状のベアリング60が固定されている。ベアリング60の一部は、階段状の支持板62に支持されている。すなわち、第1可動支持機構54b及び第2可動支持機構54cは、支持板62に支持されている。
A ring-shaped
支柱56の下部には、支柱56を回転させるパルスモーター64が連結されている。パルスモーター64を動作させて支柱56を一方向に回転させることで、上部支持体58が上昇する。また、パルスモーター64を動作させて支柱56を他方向に回転させることで、上部支持体58が下降する。この様に、上部支持体58が昇降することで、テーブルベース50(即ち、チャックテーブル36)の傾きが調整される。
A
再び図3を参照して、研削装置30のその他の構成要素について説明する。開口32aには、テーブルカバー34aを挟む様に、X軸方向に伸縮可能な蛇腹状の防塵防滴カバー66が設けられている。
Referring again to FIG. 3, other components of the grinding
開口32aの一端近傍には、研削条件等を入力するための操作パネル68が設けられている。また、開口32aの他端近傍には、上方に延在する直方体状の支持構造70が設けられている。
Near one end of the
支持構造70の前面側(すなわち、操作パネル68側)には、Z軸方向移動機構72が設けられている。Z軸方向移動機構72は、Z軸方向に沿って配置された一対のZ軸ガイドレール74を備える。
A Z-axis
一対のZ軸ガイドレール74には、Z軸移動プレート76がZ軸方向に沿ってスライド可能な態様で取り付けられている。Z軸移動プレート76の後面側(裏面側)にはナット部(不図示)が設けられている。
A Z-
このナット部には、Z軸方向に沿って配置されたZ軸ボールネジ78が、回転可能な態様で結合している。Z軸方向におけるZ軸ボールネジ78の一端部には、Z軸パルスモーター80が連結されている。
A Z-axis ball screw 78 arranged along the Z-axis direction is rotatably connected to this nut portion. A Z-
Z軸パルスモーター80によってZ軸ボールネジ78を回転させると、Z軸移動プレート76はZ軸ガイドレール74に沿ってZ軸方向に移動する。Z軸移動プレート76の前面側には、支持具82が設けられている。
When the Z-axis ball screw 78 is rotated by the Z-
支持具82は、研削ユニット84を支持している。研削ユニット84は、支持具82に固定された円筒状のスピンドルハウジング86を有する。スピンドルハウジング86には、Z軸方向に沿う円柱状のスピンドル88の一部が、回転可能な状態で収容されている。
The
スピンドル88の上端部には、スピンドル88を回転させるためのサーボモーター90が連結されている。スピンドル88の下端部は、スピンドルハウジング86から露出しており、この下端部には、ステンレス鋼等の金属材料で形成された円盤状のホイールマウント92の上面が固定されている。
A
ホイールマウント92の下面には、ホイールマウント92と概ね径が等しい環状の研削ホイール94が取り付けられている。図4に示される様に、研削ホイール94は、ステンレス鋼等の金属材料で形成された円環状のホイール基台96を有する。ホイール基台96の下面側には、当該下面の周方向に沿って複数の研削砥石98が離散的に配置されている。
An
複数の研削砥石98の下面は、Z軸方向において概ね同じ高さに配置されており、当該下面により被研削物を研削するための研削面98aが規定される。サーボモーター90が動作してスピンドル88を回転させると、研削面98aの中心を通る回転軸100を中心として研削ホイール94が回転する。
The lower surfaces of the multiple grinding
図3及び図4に示される研削装置30においては、例えば、以下の順序で被研削物の上面の研削が行われる。
In the grinding
まず、チャックテーブル36の保持面40a上に被研削物を搬入する。次いで、吸引路を介してポーラス板40に接続されている吸引源を動作させることで、ポーラス板40を介して被研削物を吸引保持する。これにより、被研削物は、円錐状のチャックテーブル36の保持面40aの形状にあわせてわずかに変形する。
First, the workpiece is loaded onto the holding
次いで、サーボモーター(不図示)が動作してスピンドル42を回転させることでチャックテーブル36を回転させ、かつ、サーボモーター90が動作してスピンドル88を回転させることで研削ホイール94を回転させる。次いで、Z軸パルスモーター80が動作してZ軸ボールネジ78を回転させることでZ軸移動プレート76を下降させる。
Then, a servo motor (not shown) operates to rotate the
これにより、被研削物の上面と研削砥石98とが共に回転しながら接触する。その結果、被研削物の上面が研削される。なお、上述の研削装置30は、本発明において用いられる研削装置の一例であって、本発明において用いられる研削装置は図3及び図4に示される研削装置30に限定されない。
As a result, the upper surface of the workpiece and the
次いで、保護部材形成装置2を用いてウェーハ1の一方の面1aに保護部材を形成した後に、研削装置30を用いてウェーハ1の他方の面1bを研削するウェーハ1の加工方法について説明する。図5は、このようなウェーハ1の加工方法の一例を模式的に示すフローチャートである。
Next, a method for processing the
この加工方法においては、まず、高さ測定器を用いてウェーハ1の他方の面1bの1つ以上の箇所の高さを測定する(第一測定ステップ:S1)。この測定に用いられる高さ測定器は、接触式の高さ測定器又は非接触式の高さ測定器のいずれであってもよい。
In this processing method, first, a height measuring device is used to measure the height of one or more locations on the
もっとも、接触式の高さ測定器を用いる場合、測定時に高さ測定器がウェーハ1の他方の面1bに接触することで圧力が加わることでウェーハ1の他方の面1bの高さが変化するおそれがある。そのため、第一測定ステップ(S1)で用いられる高さ測定器としては、非接触式の高さ測定器が好ましい。
However, when a contact-type height gauge is used, there is a risk that the height of the
非接触式の高さ測定器としては、例えば、被測定物にレーザービームを照射し、被測定物の表面によって反射されたレーザービームを検出することで、この被測定物の表面の高さを測定する測定器等が挙げられる。 An example of a non-contact height measuring device is a measuring device that measures the surface height of an object by irradiating the object with a laser beam and detecting the laser beam reflected by the surface of the object.
図6は、ウェーハ1の他方の面1bの高さの測定に用いられる高さ測定器の一例である高さ測定器102を模式的に示す斜視図である。なお、図6に示されるA軸方向及びB軸方向は、互いに直交する方向である。
Figure 6 is a perspective view showing a
高さ測定器102は、扁平な直方体状の基台104を有する。基台104上には、滑動プレート106が設けられている。滑動プレート106は、基台104上に設けられているA軸方向滑動プレート106aと、A軸方向滑動プレート106a上に設けられているB軸方向滑動プレート106bとを有する。
The
A軸方向滑動プレート106a及びB軸方向滑動プレート106bのそれぞれの形状は、扁平な直方体状である。B軸方向滑動プレート106bの中央部上には、円柱状のテーブル108が設けられている。テーブル108の下部は、B軸方向滑動プレート106bの上部に固定されている。なお、高さ測定器102においては、テーブル108の上面が被測定物を支持する支持面108aとなる。
The A-axis
さらに、滑動プレート106は、モーター等を含む滑動機構(不図示)に連結されている。この滑動機構でA軸方向滑動プレート106a及びB軸方向滑動プレート106bを独立して滑動させることにより、テーブル108をA軸及びB軸を座標軸とする座標系(AB座標平面)における所望の座標に移動させることができる。
Furthermore, the sliding
基台104の側壁には、上方に延在する直方体状の支持構造110が連結されている。支持構造110の前面側(すなわち、テーブル108側)には、A軸方向に沿って延在する支持アーム112が設けられている。そして、支持アーム112の先端には、測定ユニット114が設けられている。
A rectangular
測定ユニット114は、テーブル108の上面(支持面)108aに向けてレーザービームを照射するレーザー発振器(不図示)及びテーブル108側で反射されるレーザービームを検出する光学センサ(不図示)等を有する。さらに、高さ測定器102は、各構成要素の動作を制御する制御部(不図示)を内蔵する。
The
この制御部は、目的となる箇所で被測定物の高さの測定が行われるように、滑動プレート106に連結されている滑動機構の動作と、測定ユニット114からのレーザービームの照射とを制御する。また、被測定物の上面によって反射されたレーザービームを測定ユニット114が検出すると、この制御部は、被測定物の上面の支持面108aからの高さを算出する。
The control unit controls the operation of the sliding mechanism connected to the sliding
図7は、ウェーハ1の他方の面1bの箇所1b-1の高さを測定する際のウェーハ1及び高さ測定器102の構成要素の一部を模式的に示す斜視図である。なお、箇所1b-1は、ウェーハ1の他方の面1bの中央部に位置する箇所である。
Figure 7 is a perspective view that shows a schematic view of some of the components of the
高さ測定器102を用いて箇所1b-1の高さを測定する際には、まず、ウェーハ1の一方の面1aが支持面108aに接触するようにウェーハ1を支持面108aに載せる。次いで、箇所1b-1に測定ユニット114からレーザービームが照射されるように、制御部が滑動プレート106に連結されている滑動機構の動作を制御してテーブル108の位置を調整する。
When measuring the height of
次いで、制御部が測定ユニット114を制御して、箇所1b-1に向けて測定ユニット114からレーザービームL1を照射させる。次いで、反射されたレーザービームL2が測定ユニット114において検出されると、制御部が箇所1b-1の高さを算出する。
Then, the control unit controls the
なお、後述の2回目の高さ測定(第二測定ステップ:S3)においては、この測定(第一測定ステップ:S1)で高さが測定された箇所に対応する箇所におけるウェーハ1の他方の面1bの高さを測定する必要がある。そのため、第一測定ステップにおいては、AB座標平面における座標と、測定がなされたウェーハ1の他方の面1bの箇所とを対応づける必要がある。
In the second height measurement (second measurement step: S3) described below, it is necessary to measure the height of the
例えば、ウェーハ1のノッチ1cを支持面108aの所定の位置に配置した状態で、測定がなされた箇所に対応するAB座標平面における座標を制御部が記憶すればよい。あるいは、以下の手順によってAB座標平面における座標と、測定がなされたウェーハ1の他方の面1bの箇所とを対応づけてもよい。
For example, with the
まず、レーザービームをウェーハ1の外周縁よりわずかに内側の領域において円を描くように走査する。次いで、ノッチ1cでは測定される高さが0となるため、高さが0になる箇所に対応するAB座標平面における座標を制御部が記憶する。次いで、任意の箇所においてウェーハ1の他方の面1bの高さを測定する。次いで、測定がなされた箇所に対応するAB座標平面における座標を制御部が記憶する。
First, the laser beam is scanned in a circular motion in an area slightly inside the outer periphery of the
これにより、高さが0になる箇所に対応するAB座標平面における座標と、測定がなされたウェーハ1の他方の面1bの箇所に対応するAB座標平面における座標との相対的な位置関係が把握される。そして、第二測定ステップ(S3)においても同様にノッチ1cが存在する箇所に対応するAB座標平面における座標を検出すれば、第一測定ステップ(S1)で把握された該相対的な位置関係に基づいて高さを測定すべき箇所のAB座標平面における座標が判明する。
This allows the relative positional relationship between the coordinates in the AB coordinate plane corresponding to the point where the height is 0 and the coordinates in the AB coordinate plane corresponding to the point on the
また、この測定(第一測定ステップ:S1)は、ウェーハ1の他方の面1bの複数の箇所に対して行われてもよい。例えば、この測定において、ウェーハ1の他方の面1bの中央部に位置する箇所と、外周部に位置する箇所との2か所の高さを測定してもよい。あるいは、この測定において、ウェーハ1の他方の面1bの中央部に位置する箇所と、外周部に位置する箇所と、該中央部及び該外周部の間に存在する中間部に位置する箇所との3か所の高さを測定してもよい。
This measurement (first measurement step: S1) may also be performed at multiple locations on the
第一測定ステップ(S1)が完了すると、図2に示される保護部材形成装置2を用いてウェーハ1の一方の面1aに保護部材を形成する(保護部材形成ステップ:S2)。図8~図11は、ウェーハ1の一方の面1aに保護部材を形成する工程を示す模式図である。
When the first measurement step (S1) is completed, a protective member is formed on one side 1a of the
保護部材形成装置2を用いてウェーハ1の一方の面1aに保護部材を形成する際には、まず、ウェーハ1の一方の面1aが下向きになるようにウェーハ1がステージ6上に搬入される。ウェーハ1は、例えば、図2に示される保護部材形成装置2の左前方側から右後方側に搬送されるフィルム3に載置された状態でステージ6上に搬入される(図8参照)。
When forming a protective member on one side 1a of a
次いで、押圧プレート24を下降させて、押圧プレート24の下面とウェーハ1の他方の面1bとを接触させる。次いで、ウェーハ1を押圧プレート24の下面において吸引保持する。なお、上述のとおり、ウェーハ1の吸引保持は、押圧プレート24の下部に設けられているポーラス板を介して行われる。また、ウェーハ1が押圧プレート24に吸引保持されると、ウェーハ1は、このポーラス板の下面に生じた負圧の影響で平坦な形状へと矯正される。
Next, the
次いで、ウェーハ1を吸引保持した押圧プレート24を上昇させる。次いで、ステージ6に残るフィルム3上に液状の紫外線硬化樹脂5を滴下する。次いで、押圧プレート24を下降させる(図9参照)。これにより、ウェーハ1の一方の面1aと液状の紫外線硬化樹脂5とが接触して、フィルム3の上面とウェーハ1の一方の面1aとの間で液状の紫外線硬化樹脂5が押し広げられる。
Then, the
次いで、押圧プレート24の下部に設けられているポーラス板からウェーハ1を分離する。具体的には、このポーラス板に接続されている吸引源の動作を停止させる。これにより、ウェーハ1は、平坦な形状から反りを含む非平坦な形状に戻る。次いで、押圧プレート24を上昇させる(図10参照)。
Next, the
次いで、シャッター10(図2)を開状態として、光源8から紫外線を上方に照射させる(図11参照)。これにより、ステージ6等を介して紫外線硬化樹脂5に紫外線が照射され、ウェーハ1の一方の面1aに硬化された紫外線硬化樹脂(保護部材)5’が形成される。
Next, the shutter 10 (FIG. 2) is opened and ultraviolet light is emitted upward from the light source 8 (see FIG. 11). This causes ultraviolet light to be irradiated onto the
ここで、ウェーハ1を押圧する押圧プレート24の下面(ポーラス板の下面)と、フィルム3を介してウェーハ1を支持するステージ6の上面とは、ミクロンレベルで平坦であるとは限らず、また、ミクロンレベルで互いに平行であるとも限らない。また、押圧プレート24をウェーハ1から離隔すれば、ウェーハ1は、インゴットから切り出された時点の形状に自身を復元しようとするが、ウェーハ1の一方の面1aには粘性の高い紫外線硬化樹脂5が付着しているためウェーハ1が完全には元の形状に復元しない蓋然性が高い。
Here, the lower surface of the pressing plate 24 (the lower surface of the porous plate) that presses the
そのため、紫外線硬化樹脂5は、ステージ6の上面及び押圧プレート24の下面(ポーラス板の下面)に接する面の平坦度及び平行度が反映された状態で硬化されうる。この場合、この硬化された紫外線硬化樹脂(保護部材)5’の形状がウェーハ1の形状にも転写されるおそれがある。
Therefore, the UV-
その結果、ウェーハ1の一方の面1aに保護部材5’が設けられることによって、変形量が中心から外周に向かって変化するようにウェーハ1が変形して、ウェーハ1に同心円状のパターンが形成されることがある。例えば、図8に示されるウェーハ1の形状と図11に示されるウェーハ1の形状とを比較すると、後者の形状は、前者の形状よりも反りが外見上緩和されている。
As a result, by providing the protective member 5' on one surface 1a of the
そこで、保護部材5’が設けられたことによるウェーハ1の変形量を算出するために、保護部材形成ステップ(S2)が完了した後に、再度、図6に示される高さ測定器102を用いて第一測定ステップ(S1)で高さが測定された箇所に対応する箇所の高さを測定する(第二測定ステップ:S3)。この測定は、例えば、以下の順序で行われる。
Therefore, in order to calculate the amount of deformation of the
まず、保護部材5’が支持面108aに接触するようにウェーハ1及び保護部材5’を支持面108aに載せる。次いで、第一測定ステップ(S1)で高さが測定された箇所1b-1に対応する箇所に測定ユニット114からレーザービームが照射されるように、高さ測定器102の制御部が滑動プレート106に連結されている滑動機構の動作を制御してテーブル108の位置を調整する。
First, the
具体的には、第二測定ステップ(S3)においては、上述のとおり、ウェーハ1のノッチ1cを支持面108aの所定の位置に配置した状態で、第一測定ステップ(S1)で高さの測定を行ったAB座標平面における座標と同じ座標にレーザービームが照射されるようにテーブル108を移動させる。
Specifically, in the second measurement step (S3), as described above, with the
あるいは、上述のとおり、レーザービームが照射されるAB座標平面における座標とノッチ1cのAB座標平面における座標との相対的な位置関係が第一測定ステップ(S1)におけるこの相対的な位置関係と一致するようにテーブル108を移動させる。
Alternatively, as described above, the table 108 is moved so that the relative positional relationship between the coordinates in the AB coordinate plane where the laser beam is irradiated and the coordinates in the AB coordinate plane of the
次いで、制御部が測定ユニット114を制御して、該対応する箇所に向けて測定ユニット114からレーザービームを照射させる。次いで、反射されたレーザービームが測定ユニット114において検出されると、制御部が該対応する箇所の高さを算出する。
The control unit then controls the
なお、第一測定ステップ(S1)においてウェーハ1の他方の面1bの複数の箇所の高さが測定されている場合には、第二測定ステップ(S2)においても対応する複数の箇所の高さを測定する。
If the heights of multiple locations on the
第二測定ステップ(S3)が完了すると、ウェーハ1の一方の面1aに保護部材5’を形成したことで変化したウェーハ1の他方の面1bの1つ以上の箇所の高さの変化量を算出する(変化量算出ステップ:S4)。具体的には、第一測定ステップ(S1)で測定された1つ以上の箇所の高さ及び第二測定ステップ(S3)で測定された対応する箇所の高さを参照して、高さの変化量を算出する。
When the second measurement step (S3) is completed, the amount of change in height of one or more locations on the
例えば、厚さが100μmとなるように保護部材5’が形成された場合を想定する。ここで、第一測定ステップ(S1)で高さが測定された、ウェーハ1の他方の面1bの中央部に位置する箇所1b-1の高さが1000μmであった場合、箇所1b-1の基準となる高さは1100(=100+1000)μmであり、それが保護部材5’の形成に伴うウェーハ1の形状の変化に応じて増減し得る。
For example, assume that the protective member 5' is formed to have a thickness of 100 μm. If the height of
具体的には、第二測定ステップ(S3)において測定される、箇所1b-1に対応する箇所の高さが基準となる高さよりも低ければ(例えば、1095μmであれば)、ウェーハ1の他方の面1bの中央部の高さの変化量として、負の値(例えば、-5μm)が算出される。また、第二測定ステップ(S3)において測定される、箇所1b-1に対応する箇所の高さが基準となる高さよりも高ければ(例えば、例えば、1103μmであれば)、ウェーハ1の他方の面1bの中央部の高さの変化量として、正の値(例えば、+3μm)が算出される。
Specifically, if the height of the point corresponding to point 1b-1 measured in the second measurement step (S3) is lower than the reference height (for example, 1095 μm), a negative value (for example, -5 μm) is calculated as the amount of change in height of the center of the
変化量算出ステップ(S4)が完了すると、変化量算出ステップ(S4)で得られた変化量に応じて、図4に示されるチャックテーブル36の保持面40aの回転軸44及び/又は研削砥石98の下面で規定される研削面98aの回転軸100の傾きを調整して、ウェーハ1の他方の面1bを研削する(研削ステップ:S5)。
When the change amount calculation step (S4) is completed, the inclination of the
具体的には、高さの変化量が負の値である場合(例えば、算出された高さの変化量が-5μmである場合)には高さが測定された箇所の研削量を増加させ、また、高さの変化量が正の値である場合(例えば、算出された高さの変化量が+3μmである場合)には高さが測定された箇所の研削量を減少させるように、回転軸44及び/又は回転軸100の傾きを調整する。
Specifically, the inclination of the
図12は、ウェーハ1の他方の面1bを研削する際のウェーハ1及び研削装置30の構成要素の一部を模式的に示す一部断面側面図である。ウェーハ1の他方の面1bを研削する際には、図12に示されるように、ウェーハ1が保護部材5’を介してチャックテーブル36の保持面40aに吸引保持される。この時、ウェーハ1及び保護部材5’は、円錐状の保持面40aに生じた負圧の影響で中心がわずかに尖った形状へと矯正される。
Figure 12 is a partial cross-sectional side view showing a schematic diagram of the
また、変化量算出ステップ(S4)で得られた変化量に応じて、保持面40aの回転軸44の傾きと研削面98aの回転軸100の傾きとの少なくとも1つが調整されている。このような調整の具体例について、図13を参照して説明する。なお、図13は、ウェーハ1の他方の面1bを研削する際の研削装置30のチャックテーブル36を模式的に示す上面図である。
In addition, at least one of the inclination of the
チャックテーブル36の保持面40aは、円錐状である。また、研削装置30においては、チャックテーブル36の保持面40aの一部(図13に示される保持面40aの左側の部分)のみが研削砥石98と対向する。
The holding
そのため、保持面40aの該一部に含まれる母線と研削面98aとが平行になる場合、この母線が保持面40aのうち研削面98aに最も近接する部分になる。例えば、図13において細い点線で示される母線40bと研削面98aとが平行になる場合、母線40bが保持面40aのうち研削面98aに最も近接する部分になる。
Therefore, when the generating line included in the part of the holding
また、研削砥石98はホイール基台96の下面の周方向に沿って離散的に配置されている。そのため、保持面40aの該一部に含まれる母線と研削面98aとが平行になる場合、研削砥石98とウェーハ1の他方の面1bとが接触する部分の直下に位置する保持面40aの部分は、この母線の一端を始点とし、かつ、他端を終点とする円弧状の部分である。
The grinding
例えば、図12及び図13に示される母線40bと研削面98aとが平行になる場合、保持面40aの頂点に位置する母線40bの一端を始点とし、かつ、他端を終点とする円弧状の部分40cが研削砥石98とウェーハ1の他方の面1bとが接触する部分の直下に位置する部分になる。
For example, when the
ここで、仮に変化量算出ステップ(S4)において算出されたウェーハ1の他方の面1bの中央部の変化量が負の値(例えば、-5μm)であるとすると、他方の面1bの中央部をその他の部分よりも多く研削する必要がある。
Here, if the amount of change in the center of the
この場合、保持面40aの中央部を保持面の外周部よりも相対的に高くする。例えば、第2可動支持機構54cのパルスモーター64を動作させて支柱56を一方向に回転させることで、第2可動支持機構54cの上部支持体58を上昇させる。
In this case, the center of the holding
これにより、図13に示される保持面40aの頂点に位置する母線40bの一端が他端よりも研削面98aに近接するように保持面40aの回転軸44(図12)の傾きが変化する。この状態で、ウェーハ1の他方の面1bを研削すると、ウェーハ1の他方の面1bの中央部における研削量が外周部における研削量よりも多くなる。
As a result, the inclination of the rotation axis 44 (FIG. 12) of the holding
また、仮に変化量算出ステップ(S4)において、ウェーハ1の他方の面1bの中央部に位置する箇所の高さの変化量が0μmであり、かつ、外周部に位置する箇所の高さの変化量が負の値(例えば、-5μm)であるとすると、他方の面1bの外周部を中央部よりも多く研削する必要がある。
In addition, if in the change amount calculation step (S4) the change amount in height of the central portion of the
この場合、保持面40aの外周部を中央部よりも相対的に高くする。例えば、第2可動支持機構54cのパルスモーター64を動作させて支柱56を他方向に回転させることで、第2可動支持機構54cの上部支持体58を下降させる。
In this case, the outer periphery of the holding
これにより、図13に示される保持面40aの外周に位置する母線40bの他端が一端よりも研削面98aに近接するように保持面40aの回転軸44(図12)の傾きが変化する。この状態で、ウェーハ1の他方の面1bを研削すると、ウェーハ1の他方の面1bの外周部における研削量が中央部における研削量よりも多くなる。
As a result, the inclination of the rotation axis 44 (FIG. 12) of the holding
また、仮に変化量算出ステップ(S4)において、ウェーハ1の他方の面1bの中央部に位置する箇所及び外周部に位置する2か所の高さの変化量が0μmであり、かつ、該中央部及び該外周部の間に存在する中間部に位置する箇所の高さの変化量が負の値(例えば、-5μm)であるとすると、他方の面1bの中間部を中央部及び外周部よりも多く研削する必要がある。
Also, if in the change amount calculation step (S4) the change amount in height of two points located in the center and outer periphery of the
この場合、保持面40aの中間部を中央部及び外周部よりも相対的に高くする。例えば、第1可動支持機構54b及び第2可動支持機構54cのパルスモーター64を動作させて支柱56を一方向に回転させることで第1可動支持機構54b及び第2可動支持機構54cの上部支持体58を同程度上昇させる。これにより、図13に示される保持面40aの半分(図14に示される保持面40aの下半分)が残りの半分(図14に示される保持面40aの上半分)よりも研削面98aに近接するように保持面40aの回転軸44の傾きが変化する。
In this case, the middle part of the holding
さらに、第1可動支持機構54bのパルスモーター64を動作させて支柱56を一方向に回転させることで第1可動支持機構54bの上部支持体58を上昇させる。これにより、図13に示される保持面40aの一部(図14に示される保持面40aのうち第1可動支持機構54bと重畳する部分を円弧の中心とする中心角が120°の扇形の部分)がその他の部分よりも研削面98aに近接するように保持面40aの回転軸44(図12)の傾きが変化する。
The stepping
なお、傾き調整ユニット54を用いて保持面40aの回転軸44の傾きを制御する場合、保持面40aの外周に近接する領域の変動量が中心に近接する領域の変動量よりも大きくなる。そのため、この状態でウェーハ1の他方の面1bを研削すると、ウェーハ1の他方の面1bの中間部における研削量が中央部及び外縁部における研削量よりも多くなる。
When the
研削ステップ(S5)においては、このように変化量算出ステップ(S4)において得られたウェーハ1の他方の面1bの1つ以上の箇所の高さの変化量に応じて保持面40aの回転軸44の傾きが調整される。
In the grinding step (S5), the inclination of the
これにより、保護部材5’の形成に伴うウェーハ1の形状への影響を相殺するようにウェーハ1の他方の面1bを研削することができる。その結果、一方の面1aから保護部材5’を剥離した後に他方の面1bが平坦になるウェーハ1を提供することができる。
This allows the
なお、上述の研削ステップ(S5)においては保持面40aの回転軸44の傾きのみを調整してウェーハ1の他方の面1bを研削する例を示したが、本発明の研削ステップにおいては研削面98aの回転軸100の傾きのみを調整してウェーハ1の他方の面1bを研削してもよい。あるいは、本発明の研削ステップにおいては、保持面40aの回転軸44の傾き及び研削面98aの回転軸100の傾きの双方を調整してウェーハ1の他方の面1bを研削してもよい。
In the above-mentioned grinding step (S5), an example was shown in which only the inclination of the
さらに、本発明においては、ウェーハ1の他方の面1bを研削した後に、研削装置30を用いてウェーハ1の一方の面1aを研削してもよい。図14は、このようなウェーハ1の加工方法の別の例を模式的に示すフローチャートである。
Furthermore, in the present invention, after grinding the
図14に示される加工方法においては、研削ステップ(S5)の後に、ウェーハ1の一方の面1aから保護部材5’を剥離する(剥離ステップ:S6)。なお、保護部材5’の剥離方法は、特定の方法に限定されない。保護部材5’は、例えば、保護部材5’を加熱した後に何らかの剥離装置を用いて機械的に剥離されてもよい。あるいは、保護部材5’は、何らかの溶媒を用いて保護部材5’を溶解させることで化学的に剥離されてもよい。 In the processing method shown in FIG. 14, after the grinding step (S5), the protective member 5' is peeled off from one surface 1a of the wafer 1 (peeling step: S6). The method for peeling off the protective member 5' is not limited to a specific method. For example, the protective member 5' may be mechanically peeled off using some kind of peeling device after heating the protective member 5'. Alternatively, the protective member 5' may be chemically peeled off by dissolving the protective member 5' using some kind of solvent.
剥離ステップ(S6)が完了すると、研削装置30を用いてウェーハ1の一方の面1aを研削する(第二研削ステップ:S7)。この研削は、ウェーハ1の他方の面1bがチャックテーブル36の保持面40aに吸引保持された状態で行われる。
When the peeling step (S6) is completed, one side 1a of the
上述のとおり、ウェーハ1の他方の面1bは、保護部材5’を剥離した後に平坦になる。そのため、ウェーハ1の一方の面1aの研削は、全体が均等に研削されるように行われればよい。具体的には、図13に示される保持面40aの母線40bと研削面98aとが平行になるように保持面40aの回転軸44の傾きを調整すればよい。
As described above, the
なお、上述の第二研削ステップ(S7)においては保持面40aの回転軸44の傾きのみを調整してウェーハ1の一方の面1aを研削する例を示したが、本発明の第二研削ステップにおいては研削面98aの回転軸100の傾きのみを調整してウェーハ1の一方の面1aを研削してもよい。あるいは、本発明の第二研削ステップにおいては、保持面40aの回転軸44の傾き及び研削面98aの回転軸100の傾きの双方を調整してウェーハ1の一方の面1bを研削してもよい。
In the above-mentioned second grinding step (S7), an example was shown in which one side 1a of the
また、本発明のウェーハの加工方法においては、上述の剥離ステップ(S6)を省略し、第二研削ステップ(S7)において保護部材5’の除去及びウェーハ1の一方の面1aの研削を連続的に行ってもよい。
In addition, in the wafer processing method of the present invention, the above-mentioned peeling step (S6) may be omitted, and in the second grinding step (S7), the removal of the protective member 5' and the grinding of one surface 1a of the
この場合、ウェーハの加工方法が簡略化される点で好ましい。ただし、この場合、同じ種類の研削砥石98を用いて保護部材5’の除去及びウェーハ1の研削が行われることになる。そのため、保護部材5’の除去又はウェーハ1の研削に不向きな種類の研削砥石98を用いて保護部材5’の除去及びウェーハ1の研削が行われるおそれがある。
This is preferable because it simplifies the wafer processing method. However, in this case, the same type of grinding
他方、剥離ステップ(S6)と第二研削ステップ(S7)とを別に行う場合には、保護部材5’の除去及びウェーハ1の研削がこれらに好適な方法を用いて行うことが可能である点で好ましい。
On the other hand, when the peeling step (S6) and the second grinding step (S7) are performed separately, this is preferable in that the removal of the protective member 5' and the grinding of the
その他、上述した実施形態及び変形例にかかる構造及び方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。 In addition, the structures and methods of the above-described embodiments and variations can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
1 :ウェーハ
1a :一方の面
1b :他方の面
1b-1:箇所
1c :ノッチ
3 :フィルム
5 :紫外線硬化樹脂
5’ :保護部材
2 :保護部材形成装置
4 :基台
6 :ステージ
8 :光源
10 :シャッター
12 :フィルタ
14 :排気管
16 :支持構造
16a :柱部
16b :庇部
18 :押圧機構
20 :主ロッド
22 :副ロッド
24 :押圧プレート
30 :研削装置
32 :基台
32a :開口
34 :X軸方向移動機構
34a :テーブルカバー
36 :チャックテーブル
38 :枠体
40 :ポーラス板
40a :保持面
40b :母線
40c :円弧状の部分
42 :スピンドル
44 :回転軸
46 :ベアリング
48 :支持板
50 :テーブルベース
52 :荷重検出ユニット
52a :荷重測定器
54 :傾き調整ユニット
54a :固定支持機構
54b :第1可動支持機構
54c :第2可動支持機構
56 :支柱
58 :上部支持体
60 :ベアリング
62 :支持板
64 :パルスモーター
66 :防塵防滴カバー
68 :操作パネル
70 :支持構造
72 :Z軸方向移動機構
74 :Z軸ガイドレール
76 :Z軸移動プレート
78 :Z軸ボールネジ
80 :Z軸パルスモーター
82 :支持具
84 :研削ユニット
86 :スピンドルハウジング
88 :スピンドル
90 :サーボモーター
92 :ホイールマウント
94 :研削ホイール
96 :ホイール基台
98 :研削砥石
98a :研削面
100 :回転軸
102 :高さ測定器
104 :基台
106 :滑動プレート
106a:A軸方向滑動プレート
106b:B軸方向滑動プレート
108 :テーブル
108a:上面(支持面)
110 :支持構造
112 :支持アーム
114 :測定ユニット
1: Wafer 1a: One side 1b: Other side 1b-1: Location 1c: Notch 3: Film 5: Ultraviolet curable resin 5': Protective member 2: Protective member forming device 4: Base 6: Stage 8: Light source 10: Shutter 12: Filter 14: Exhaust pipe 16: Support structure 16a: Column portion 16b: Eaves portion 18: Pressing mechanism 20: Main rod 22: Sub-rod 24: Pressing plate 30: Grinding device 32: Base 32a: Opening 34: X-axis direction moving mechanism 34a: Table cover 36: Chuck table 38: Frame body 40: Porous plate 40a: Holding surface 40b: Generator 40c: Arc-shaped portion 42: Spindle 44: Rotating shaft 46: Bearing 48: Support plate 50: Table base 52: Load detection unit 52a : Load measuring device 54 : Tilt adjustment unit 54a : Fixed support mechanism 54b : First movable support mechanism 54c : Second movable support mechanism 56 : Support column 58 : Upper support body 60 : Bearing 62 : Support plate 64 : Pulse motor 66 : Dust-proof/water-proof cover 68 : Operation panel 70 : Support structure 72 : Z-axis direction moving mechanism 74 : Z-axis guide rail 76 : Z-axis moving plate 78 : Z-axis ball screw 80 : Z-axis pulse motor 82 : Support 84 : Grinding unit 86 : Spindle housing 88 : Spindle 90 : Servo motor 92 : Wheel mount 94 : Grinding wheel 96 : Wheel base 98 : Grinding stone 98a : Grinding surface 100 : Rotating shaft 102 : Height measuring device 104 : Base 106 : Sliding plate 106a: A-axis direction sliding plate 106b: B-axis direction sliding plate 108 : Table 108a: Upper surface (support surface)
110: Support structure 112: Support arm 114: Measurement unit
Claims (5)
支持面を有するテーブルと、該支持面に載せられた被測定物の上面の該支持面からの高さの測定が可能であり、かつ、該テーブルに対して相対的に該支持面に平行な方向への移動が可能な測定ユニットと、を備えた高さ測定器を用いて、該ウェーハの一方の面が該支持面に接触した状態で、該ウェーハの他方の面の1つ以上の箇所の高さを測定する第一測定ステップと、
該保護部材形成装置を用いて、該保護部材を形成する保護部材形成ステップと、
該高さ測定器を用いて、該保護部材が該支持面に接触した状態で、該第一測定ステップで高さが測定された箇所に対応する箇所における該ウェーハの他方の面の高さを測定する第二測定ステップと、
該第一測定ステップで測定された1つ以上の箇所の高さ及び該第二測定ステップで測定された対応する箇所の高さを参照して、該保護部材を形成したことで変化した該ウェーハの他方の面の1つ以上の箇所の高さの変化量を算出する変化量算出ステップと、
該研削装置を用いて、該保持面で該保護部材を介して該ウェーハを保持した状態で、該変化量算出ステップで得られた該ウェーハの他方の面の1つ以上の箇所の高さの変化量に応じて、該ウェーハの一方の面から該保護部材が除去された時に該ウェーハの他方の面が平坦になるように、該保持面の回転軸の傾きと該研削砥石の下面で規定される研削面の回転軸の傾きとの少なくとも1つを調整して該ウェーハの他方の面を該研削砥石で研削する研削ステップと、
を含むことを特徴とするウェーハの加工方法。 A wafer processing method using a protective member forming device that forms a protective member by curing a liquid ultraviolet curing resin provided on the entirety of one surface of a wafer, and a grinding device that holds the wafer via the protective member on a conical holding surface of a chuck table and grinds and flattens the other surface of the wafer with a grinding wheel, comprising:
a first measurement step of measuring the height of one or more points on one surface of the wafer while the other surface of the wafer is in contact with the support surface, using a height measuring device including a table having a support surface and a measurement unit capable of measuring the height from the support surface of an upper surface of an object to be measured placed on the support surface and capable of moving in a direction parallel to the support surface relative to the table;
a protective member forming step of forming the protective member using the protective member forming apparatus;
a second measuring step of measuring the height of the other surface of the wafer at a location corresponding to the location whose height was measured in the first measuring step, with the protective member in contact with the support surface, using the height measuring device;
a change amount calculation step of calculating an amount of change in height of one or more points on the other surface of the wafer that has changed due to the formation of the protective member, by referring to the height of one or more points measured in the first measurement step and the height of the corresponding points measured in the second measurement step;
a grinding step of using the grinding device to grind the other side of the wafer with the grinding wheel by adjusting at least one of an inclination of a rotation axis of the holding surface and an inclination of a rotation axis of the grinding surface defined by a lower surface of the grinding wheel in accordance with an amount of change in height of one or more locations on the other side of the wafer obtained in the amount of change calculation step while holding the wafer with the holding surface via the protective member, so that the other side of the wafer becomes flat when the protective member is removed from one side of the wafer;
A wafer processing method comprising the steps of:
該第二研削ステップでは、該研削面に最も近接する該保持面の母線と該研削面とが平行になるように、該保持面の回転軸の傾きと該研削面の回転軸の傾きとの少なくとも1つを調整して該研削砥石で研削する
ことを特徴とする請求項1に記載のウェーハの加工方法。 After the grinding step, the method further includes a second grinding step of grinding one surface of the wafer with the grinding wheel using the grinding device while holding the other surface of the wafer with the holding surface,
2. The method for processing a wafer according to claim 1, wherein in the second grinding step, grinding is performed with the grinding wheel by adjusting at least one of an inclination of a rotation axis of the holding surface and an inclination of a rotation axis of the grinding surface so that a generatrix of the holding surface closest to the grinding surface becomes parallel to the grinding surface.
ことを特徴とする請求項2に記載のウェーハの加工方法。 3. The method for processing a wafer according to claim 2, further comprising a peeling step between the grinding step and the second grinding step, of peeling the protective member from one surface of the wafer.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のウェーハの加工方法。 4. The wafer processing method according to claim 1, wherein the locations whose heights are measured in the first measurement step and the second measurement step include a location located in the center and a location located in the outer periphery of the other surface of the wafer.
該チャックテーブルは、該保持面の中心を通る直線を回転軸として該保持面を回転させる回転駆動源と、該保持面の回転軸の傾きを調整する傾き調整ユニットと、をさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のウェーハの加工方法。 The grinding device includes a grinding unit to which a grinding wheel is attached, the grinding wheel having a circular wheel base on one side of which the grinding wheel is disposed in an annular manner,
5. The wafer processing method according to claim 1, wherein the chuck table further comprises: a rotational drive source that rotates the holding surface about a rotation axis that is a straight line passing through the center of the holding surface; and an inclination adjustment unit that adjusts the inclination of the rotation axis of the holding surface.
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