JP7474150B2 - テープ研削の後ウェーハ研削する研削方法及び研削装置。 - Google Patents
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Description
本発明は上記のウェーハの研削方法を可能とする研削装置であって、ウェーハの一方の面に保護テープが貼着された被加工物を保持面に保持する保持手段と、環状の第1研削砥石と該第1研削砥石を囲繞する第2研削砥石とを選択的に該保持面に接近可能な進退機構を有し第1スピンドルの先端に配置した第1研削手段と、第2スピンドルの先端に第3研削砥石が配置された第2研削手段と、中心を回転軸として有し、該保持手段が複数配置されたターンテーブルと、被加工物が複数収容されたカセットが載置されるカセットステージと、該カセットと該保持面との間で被加工物の該保護テープが貼着された面とウェーハの他方の面とを反転可能に該カセットまたは該保持面に搬送する搬送手段とを備え、該第2研削手段の該第3研削砥石は、ウェーハを研削するウェーハ研削砥石であり、該第1研削手段の該第1研削砥石または該第2研削砥石のうちどちらか一方は、該保護テープを研削するテープ研削砥石であり、他方は、ウェーハを研削するウェーハ研削砥石である研削装置である。
図1に示す研削装置1は、第1研削手段3及び第2研削手段5を用いてウェーハ18を研削する研削装置である。ウェーハ18の一方の面である下面181には保護テープ19が貼着されており、ウェーハ18と保護テープ19とが一体となって被加工物17が形成されている。以下、研削装置1の構成について説明する。
第1カセットステージ7010には、第1カセット701が載置される。第1カセット701には、例えば研削加工前の複数の被加工物17が収容されている。
第2カセットステージ7020には第2カセット702が載置される。第2カセット702には、例えば研削加工後の被加工物17を収容することができる。
第1カセット701に収容されている被加工物17をロボットハンド710の保持面711に吸引保持し、軸部712を駆動してロボットハンド710を旋回させることにより、被加工物17を第1カセット701から取り出して仮置き領域720に搬送することができる。
例えば、スピンナテーブル730の上面に研削加工後の被加工物17が保持されている状態で、洗浄水供給ノズル731から洗浄水を供給することにより被加工物17を洗浄することができる。
搬入手段741は、円板状のプレート75及びプレート75を吊持するアーム76を備えている。プレート75は図示しない吸引源に接続されており、プレート75の保持面750に被加工物17を吸引保持できる。また、アーム76の端部には軸部77が連結されており、軸部77には軸部77を回転させる図示しない回転手段及び軸部77を昇降させる昇降手段が接続されている。図示しない回転手段等を用いてZ軸方向の軸心を軸にして軸部77を回転させることにより、軸部77に連結されているアーム76が旋回する構成となっている。
吸引部20は、図示しない吸引源に接続されている。例えば被加工物17が保持面200に載置されている状態で該吸引源により生み出される吸引力を吸引部20に伝達することによって、保持面200に被加工物17を吸引保持することができる。
また、各々の保持手段2は図示しない回転手段に接続されている。該回転手段を用いることにより、保持面200の中心を通るZ軸方向の軸心を軸にして保持手段2を自転させることができる。
第1マウント331には第1研削ホイール31が装着されている。また、第2マウント332には第2研削ホイール32が装着されている。
なお、シリンダ83とガイド部89は、大径部830の中心を中心に等角度で少なくとも3つ配置されている。
スピンドルモータ30を用いて第1スピンドル38を回転させることにより、第1研削ホイール31及び第2研削ホイール32が回転することとなる。
また、切り替え制御部81を用いてエア供給源80から供給されるエアがシリンダ83の上方から-Z方向に円板ピストン821の上面に噴射されるように切り替えてシリンダ83内にエアを噴射すると、円板ピストン821がエアによって-Z方向に付勢されて円板ピストン821、ロッド820、及び第2マウント332がガイド部449にガイドされながら一体的に-Z方向に下降する。これにより、第2マウント332が-Z方向に下降していき、第2研削砥石320が第1研削砥石310よりも保持面211に近づけられることとなる。
(第1保持工程)
研削装置1を用いた被加工物17の研削方法について説明する。まず、図1に示したウェーハ18の一方の面である下面181に保護テープ19を貼着し、第1カセット701に収容しておく。
被加工物17が保持面200に載置されている状態で、保持面200に接続されている図示しない吸引源を作動させて生み出された吸引力を保持面200に伝達させることにより、保持面200にウェーハ18の上面180が吸引されて保持面200にウェーハ18が吸引保持される。
保持面200にウェーハ18が吸引保持されている状態で、ターンテーブル23をその中心2300を軸にして、例えば反時計回りに120度回転させる。これにより保持面200に保持されたウェーハ18が第1研削手段3の下方に位置づけられる。
次に、ターンテーブル23を例えば反時計回りに240度回転させて、ウェーハ18が吸引保持されている保持面200を搬出手段742に接近させる。そして、搬出手段742のプレート75の保持面750に保護テープ19の上面190を吸引保持し、保持面200に作用している吸引力を取り除き、ウェーハ18を保持面200から搬出する。これにより、保持手段2の保持面200に吸引保持されていたウェーハ18が保持面200から離間される。
保護テープ19の上面190の流水洗浄後、スピンナテーブル730に保持されているウェーハ18をロボット71のロボットハンド710の保持面711に吸引保持してスピンナテーブル730から離間させる。その後、反転手段713を用いてロボットハンド710に保持されたウェーハ18の上下面を反転させる。これにより、保護テープ19の上面190が-Z方向側に向けられ、ウェーハ18の上面180が+Z方向側に向けられた状態となる。
その後、再び仮置き領域720にウェーハ18を仮置きし、位置合わせ手段72を用いて位置合わせを行う。
そして、搬入手段741を用いて仮置き領域720に仮置きされているウェーハ18を保持面200に搬入する。このとき、保護テープ19の上面190が保持面200に接触するように保持面200に載置され、ウェーハ18の上面180が+Z方向側に向けられて露出される。保護テープ19の上面190が保持面200に載置されている状態で保持面200に接続されている該吸引源を作動させることにより、生み出された吸引力が保持面200に伝達されて保護テープ19の上面190が保持面200に吸引され、被加工物17が保持面200に吸引保持される。
そして、ターンテーブル23をその中心2300を軸にして例えば反時計回りに120度回転させて第1研削手段3の下方に保持面200に保持された被加工物17が位置づけられる。
ウェーハ18が所定の厚みに粗研削されたら第1研削送り手段41を用いて第2研削砥石320を+Z方向に上昇させて第2研削砥石320をウェーハ18の上面180から離間させる。
また、スピンドルモータ52を用いて第3研削砥石540を回転させておく。そして、保持面200に保持されているウェーハ18と第3研削砥石540とがともに回転している状態で、第2研削送り手段6を用いて第3研削砥石540を-Z方向に下降させる。これにより第3研削砥石540の下面542がウェーハ18の上面180に接触する。第3研削砥石540の下面542がウェーハ18の上面180に接触している状態で、さらに第3研削砥石540を-Z方向に下降させることによりウェーハ18の上面180が仕上げ研削される。
ウェーハ18が所定の厚みに仕上げ研削されたら第2研削送り手段6を用いて第3研削砥石540を+Z方向に上昇させて、ウェーハ18の上面180から第3研削砥石540を離間させる。
これに対して、研削装置1はテープ研削砥石(第1研削砥石310)を備えておりテープ研削砥石を用いて保護テープ19の研削を行うため、保護テープ19の研削後に保護テープ19の凹凸がウェーハ18の上面180に転写されず、またテープ屑が研削砥石に付着しないため複数の保護テープ19を連続的に研削できる。
つまり、テープ研削砥石は、仕上げ研削砥石(第3研削砥石540)より砥粒径が大きく研削面の凹凸が大きい砥石で、粗研削砥石(第2研削砥石320)より砥粒径が小さく研削面の凹凸が小さい、例えば、#800~#1200の砥石である。
また、研削装置1は、図示していないが、テープ研削砥石の研削面を洗浄する洗浄ノズルを備える。洗浄ノズルはテープ研削砥石の研削面に高圧水を噴射する高圧水ノズル、または、水とエアとを混合させ噴射する混合ノズルを用いる。なお、混合ノズルは、内部で水とエアとを混合させ、水とエアとの混合液を噴射口から噴射させるタイプでもよいし、水を噴射する水噴射口とエアを噴射させるエア噴射口とを備え、水噴射口から噴射した水とエア噴射孔から噴射してエアとが研削面に到達する直前に混合させるタイプでもよい。
また、粗研削砥石でウェーハを粗研削している際に、このような洗浄ノズルでテープ研削砥石の研削面を洗浄するので、テープ研削砥石の研削面に付着しているテープ屑を取り除くことが充分行われるので保護テープ19を連続的に研削することができる。
また、テープ研削砥石と仕上げ研削砥石とは同じ直径で形成されていると、テープに接触したテープ研削砥石の円弧の軌跡の半径と、ウェーハに接触した仕上げ研削砥石の円弧の軌跡の半径とが、同一になるので、面内の厚みを均一にすることが容易となる。
そして、この場合も仕上げ研削砥石とテープ研削砥石とは、同じ直径で形成するとよい。
また、第1研削砥石310が仕上げ研削砥石であり、第2研削砥石320がテープ研削砥石であり、第3研削砥石540が粗研削砥石であってもよい。
あるいは、第1研削砥石310がテープ研削砥石であり、第2研削砥石320が仕上げ研削砥石であり、第3研削砥石540が粗研削砥石であってもよい。
この構成では、例えば作業者が第1カセットステージ7010に複数の被加工物17が収容された第1カセット701を載置して研削装置1を作動させると、研削装置1による保護テープ19の研削とウェーハ18の研削とが連続的に行われる。これにより、作業工数を削減することができる。
17:被加工物 18:ウェーハ 180:上面 181:下面
19:保護テープ 190:保護テープの上面
2:保持手段 20:吸引部 200:保持面 21:枠体 210:枠体の上面
23:ターンテーブル 230:ターンテーブルの上面
2300:ターンテーブルの中心 3:第1研削手段 30:スピンドルモータ
38:第1スピンドル39:ハウジング 31:第1研削ホイール
310:第1研削砥石 311:第1ホイール基台 312:下面
32:第2研削ホイール 320:第2研削砥石 321:第2ホイール基台
322:下面 331:第1マウント 332:第2マウント 35:回転軸
41:第1研削送り手段 410:ボールネジ 411:ガイドレール
412:Z軸モータ 413:昇降板 414:ホルダ 415:回転軸
42:水平移動手段 420:ボールネジ 421:ガイドレール
422:X軸モータ 423:可動板 425:回転軸
5:第2研削手段 50:第2スピンドル 51:ハウジング
52:スピンドルモータ 53:マウント
54:研削ホイール 540:第3研削砥石 541:第3研削ホイール
542:下面 55:回転軸
6:第2研削送り手段 60:ボールネジ 61:ガイドレール
62:スピンドルモータ 63:昇降板 65:回転軸
7:搬送手段 701:第1カセット 702:第2カセット
7010:第1カセットステージ 7020:第2カセットステージ
71:ロボット 710:ロボットハンド 711:保持面 712:軸部
713:反転手段 72:位置合わせ手段 720:仮置き領域
73:スピンナ洗浄手段 732:洗浄領域 730:スピンナテーブル
731:スピンナ洗浄ノズル
741:搬入手段 742:搬出手段 75:プレート 76:アーム
77:軸部
8:進退機構 80:エア供給源 81:切り替え制御部 82:上下手段
820:ロッド 821:円板ピストン 83:シリンダ 830:大径部
831:小径部 89:ガイド部
Claims (2)
- 保持面にウェーハを吸引保持させる保持手段と、スピンドルの先端に配置され環状の第1研削砥石と該第1研削砥石の外径より大きい内径で同心円環状の第2研削砥石とを選択的に該保持面に接近可能にスピンドルの軸方向に進退させる進退機構を有する研削手段と、を少なくとも備える研削装置を用いてウェーハを研削するウェーハの研削方法であって、
一方の面に保護テープが貼着されたウェーハの他方の面を該保持面に吸引保持する第1保持工程と、
該第1研削砥石または該第2研削砥石のどちらか一方の研削砥石を用いて該保護テープの上面を研削する第1研削工程と、
該第1研削工程の後、該第1保持工程で該保持面に吸引保持されていたウェーハを離間させる離間工程と、
該ウェーハの上下面を反転させる反転工程と、
該保護テープの上面を該保持面に吸引保持させる第2保持工程と、
該第1研削砥石または該第2研削砥石のうち該第1研削工程にて用いられなかった研削砥石を用いて該ウェーハを所定の厚みに研削する第2研削工程と、
を備えたウェーハの研削方法。 - 請求項1記載のウェーハの研削方法を可能とする研削装置であって、
ウェーハの一方の面に保護テープが貼着された被加工物を保持面に保持する保持手段と、
環状の第1研削砥石と該第1研削砥石を囲繞する第2研削砥石とを選択的に該保持面に接近可能な進退機構を有し第1スピンドルの先端に配置した第1研削手段と、
第2スピンドルの先端に第3研削砥石が配置された第2研削手段と、
中心を回転軸として有し、該保持手段が複数配置されたターンテーブルと、
被加工物が複数収容されたカセットが載置されるカセットステージと、
該カセットと該保持面との間で被加工物の該保護テープが貼着された面とウェーハの他方の面とを反転可能に該カセットまたは該保持面に搬送する搬送手段とを備え、
該第2研削手段の該第3研削砥石は、ウェーハを研削するウェーハ研削砥石であり、
該第1研削手段の該第1研削砥石または該第2研削砥石のうちどちらか一方は、該保護テープを研削するテープ研削砥石であり、他方は、ウェーハを研削するウェーハ研削砥石である研削装置。
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