JPH08339983A - 半導体ウエハ研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粗研削工程から仕上げ研削工程へウエハを搬
送する場合にウエハに反りを生じさせない状態で搬送可
能とするウエハ研削装置を提供する。 【構成】 ウエハ５を粗研削するための粗研削手段６と
仕上げ研削するための仕上げ研削手段７とを備え、前記
粗研削手段にはウエハを固定する粗研削用チャックテー
ブル１２が具備され、前記仕上げ研削手段にはウエハを
固定する仕上げ研削用チャックテーブル１２が具備さ
れ、前記粗研削用チャックテーブルから仕上げ研削用チ
ャックテーブルへウエハを搬送するための吸着パッド１
５を有する搬送アーム９を備えた半導体ウエハ研削装置
において、前記吸着パッド１５の径を前記半導体ウエハ
５の径と略同一とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハの研削装
置に関する。詳しく半導体ウエハの研削工程で使用する
ウエハ搬送アームの吸着パッドに係る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置製造の最終工程において、ウ
エハに形成された各素子毎にウエハがスクライブ（ダイ
シング）されるが、このスクライブ工程の前に切断を容
易にし、且つ所定の厚さのチップを得るためにウエハの
裏面（素子形成面と反対側の面）が研削される。この研
削工程はウエハ表面（素子形成面）に保護テープを張り
付けた状態で粗研削と仕上げ研削の２ステップで行われ
る。この場合、各ステップはそれぞれ別の研削テーブル
で行われるため、ウエハは搬送アームにより粗研削テー
ブルから仕上げ研削テーブルに搬送される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエハ
の裏面を研削すると研削面に歪が発生し、表面側を下に
して上に凸の反りが発生する。この反りは粗研削直後が
最大となり、径が６インチで６００μｍ厚のウエハでは
３００〜４００μｍに達する。この反りは研削時に平面
のチャックテーブルに吸着している状態では現れない
が、吸着を解除した状態では顕著に現れる。

【０００４】図４はこのような従来のウエハ研削に係る
研削工程の各ステップを順番に示すフロー説明図であ
る。

【０００５】図において、ＩＣパターンが形成されたウ
エハ５は、前工程の処理を終了しウエハ厚を所定の寸法
に研削するため、表面側に保護テープ２０が貼られて研
削装置へ搬送される。キャリアにより研削装置へ搬送さ
れたウエハ５は、第１搬送アーム８の真空吸着式吸着パ
ッド１４により吸着され、（ａ）図に示すように粗研削
用のチャックテーブル１２上に搬送されウエハの裏面を
上にしてこのチャックテーブル１２上に真空吸着により
固定保持される。

【０００６】次に（ｂ）図に示すように、チャックテー
ブル１２上で粗研削盤６のグラインダー１６により水を
かけながら裏面を粗研削する。ここで使用するグライン
ダーのブレード（砥石）１７は粗研削用の所要の粗さを
持っている。この粗研削によりウエハ裏面に歪による内
部応力が発生する。この内部応力は（ｂ）図に示すよう
にウエハ５がチャックテーブル１２上に吸着している状
態では表われない。

【０００７】この粗研削を終了したウエハ５は、（ｃ）
図に示すように、第２搬送アーム９の吸着パット４０に
より吸着されて粗研削テーブルから仕上げ研削テーブル
へと運ばれる。このときウエハには、上に反ろうとする
内部応力が発生している。従って、ウエハが粗研削のチ
ャックテーブルから吸着解除されると、それまでチャッ
クテーブルの吸着力により強制的に平坦を保っていたウ
エハに反りが表われる。この反りを発生した状態でウエ
ハ５は第２搬送アーム９の吸着パッド４０に吸着され搬
送される。このように反った状態のウエハ５は、（ｄ）
図に示すように仕上げ研削用のチャックテーブル１２上
にセットされる。このときウエハの反りの発生のため、
仕上げテーブルへウエハを吸着させる時に、（ｄ）図に
示すように保護テープ２０のみがチャックテーブル１２
の真空吸引力Ｆに引かれるので、保護テープ２０がウエ
ハ５から剥れ、保護テープ２０とウエハ５との間に隙間
２１が形成される。このウエハ表面と保護テープの間に
生じた隙間２１に研削水がしみ込んでウエハを不良にす
る。続いて、ウエハ５の裏面は仕上げ用の研削盤７で研
削される。仕上げ用研削盤７のグラインダー１６に取付
けられるブレード（砥石）１８はウエハ５を滑らかにす
るため目の細い砥石が使用される。この仕上げ研削にお
いて、ウエハ５は（ｅ）図に示すように研削盤７により
チャックテーブル１２に対し押し付けられて研削される
ためチャックテーブル１２上で平坦形状となってその裏
面が研削される。

【０００８】研削を終了したウエハ５は図示しない第３
搬送アームにより取り出されて、スピンドライヤーに搬
送され洗浄乾燥処理が行われる。この洗浄乾燥工程にお
いて、ウエハは裏面側を上にしてスピンドライヤー上に
真空チャッキングされ、回転しながら水で洗浄される。
その後、水の供給を停止して回転のみを行って乾燥させ
る。

【０００９】洗浄乾燥後のウエハは反転アームにより裏
面側を吸着される。反転アームはキャリアのベルトの上
方で反転し、２本のベルト間に下降してウエハを２本の
ベルト上に載せる。次にベルトの駆動によりウエハを表
面を上にした状態でキャリアに収納する。

【００１０】以上のように、従来のウエハ研削装置では
粗研削テーブルから仕上げ研削テーブルにウエハを移動
するときウエハに反りが生じた状態で搬送される。

【００１１】このため仕上げ研削テーブル上で真空吸着
されたときに表面の保護テープが剥れウエハ素子形成面
に研削水が侵入するという問題を生ずる。

【００１２】また、ウエハが反った状態で研削が開始さ
れるため、均一で信頼性の高い研削が図られない。ま
た、ウエハが反った状態で吸着して搬送するため、吸着
力が弱く落下のおそれがあった。

【００１３】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされ
たものであって、粗研削工程から仕上げ研削工程へウエ
ハを搬送する場合にウエハに反りを生じさせない状態で
搬送可能とするウエハ研削装置の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、ウエハを粗研削するための粗研削手段
と仕上げ研削するための仕上げ研削手段とを備え、前記
粗研削手段はウエハを固定する粗研削用チャックテーブ
ルを具備し、前記仕上げ研削手段はウエハを固定する仕
上げ研削用チャックテーブルを具備し、前記粗研削用チ
ャックテーブルから仕上げ研削用チャックテーブルへウ
エハを搬送するための吸着パッドを有する搬送アームを
備えた半導体ウエハ研削装置において、前記吸着パッド
の大きさを前記半導体ウエハの大きさと略同一又はそれ
以上としたことを特徴とする半導体ウエハ研削装置を提
供する。

【００１５】好ましい実施例においては、前記パッドは
真空吸着手段からなることを特徴としている。

【００１６】

【作用】粗研削テーブルから仕上げ研削テーブルへウエ
ハを搬送するための搬送アームの吸着パッドの径を搬送
するウエハの径と略同一にしたことにより、粗研削でウ
エハの反りが発生しても、搬送時には平板状の吸着パッ
ドにウエハ全体が吸着されるので、ウエハは吸着パッド
の平面部分に倣い、反りが無い状態で搬送される。

【００１７】

【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例ついて
説明する。図１は本発明による半導体ウエハ研削装置の
実施例の平面図、図２はその研削工程の工程図、図３は
搬送アームの吸着パッドの断面図である。

【００１８】まず図１において、例えば６インチ径・６
００μｍ厚のウエハ５は前工程で素子が形成された表面
側にこの表面を保護するために保護テープが貼られて、
キャリア２ａ，２ｂ内に表面を上にして複数段に積み重
ねて収容される。これらのキャリア２ａ，２ｂは研削装
置１のロードステーションＡの所定の位置にセットされ
る。

【００１９】ロードステーションＡでは各キャリアごと
に２本のベルト３が備り、搬入されたウエハ５は１枚づ
つベルト３によりキャリアから取り出される。このウエ
ハは反転アーム４により表裏を反転され、裏面を上にし
た状態で所定位置に置かれる。ウエハはこの位置から第
１搬送アーム８の真空吸着パッド１４によりその裏面側
を吸着保持され粗研削ステーションＢ上に搬送される。
この第１搬送アーム８の吸着パッド１４の径は従来と同
じ４０〜５０ｍｍである。この吸着パッド１４に保持さ
れたウエハ５はターンテーブル１１のチャックテーブル
１２上に降ろされ、図２（ａ）に示すように、このチャ
ックテーブル１２上に真空吸着されて固定保持される。
テーブル面に接するウエハ表面には保護テープ２０が貼
付され素子形成面が保護されている。ターンテーブル１
１を回転してチャックテーブル１２上のウエハ５を粗研
削盤６の研削位置に移動させると、粗研削盤６およびチ
ャックテーブル１２を回転させながら、図２（ｂ）に示
すようにウエハ５の裏面側を粗研削する。粗研削盤６の
グラインダー１６の下面側の周縁部にはリング状の粗研
削用のブレード（砥石）１７が取付けられている。粗研
削を終了するとターンテーブル１１を回転して粗研削を
終了したウエハをアーム搬送位置（図の下側のチャック
テーブル位置）に移動させる。

【００２０】次に、第２搬送アーム９が、粗研削ステー
ションＢのチャックテーブル１２上に保持されたウエハ
を真空吸着により持上げ、これを仕上げ研削ステーショ
ンＣに移動させる。この第２搬送アーム９の吸着パッド
１５は、図２（ｃ）に示すように、ウエハ５の外形とほ
ぼ同じ大きさである。このときウエハ５には粗研削によ
り発生した歪に起因する内部応力が生じ、吸着を解除す
れば反りが発生する状態である。しかしながら、本実施
例では、吸着パッド１５がウエハ５の裏面全面をカバー
して吸着保持するため、ウエハ５は強制的に平坦に保た
れ、平坦性を保持した状態で、図２（ｄ）に示すよう
に、仕上げ研削ステーションＣのチャックテーブル１２
上に移送されそのまま吸着保持される。従って、ウエハ
５には反りは全く発生せず、前述の図４（ｄ）の従来技
術のようにチャックテーブルへの吸着時に保護テープだ
けが吸着されてウエハから剥がれるようなことはない。

【００２１】このようにウエハ５の平坦性が確保され、
これによりチャックテーブル１２と保護テープ２０およ
びウエハ５との密着性が確保された状態で、図２（ｅ）
に示すように、仕上げ研削盤７によりウエハ裏面の仕上
げ研削が行われる。仕上げ研削盤７のグラインダー１６
には仕上げ用のリング状のブレード（砥石）１８が装着
され、グラインダー１６およびチャックテーブル１２を
それぞれ逆方向に回転させながらウエハ裏面を研削す
る。

【００２２】仕上げ研削が終了したウエハ５はターンテ
ーブル１１の回転により所定の搬送位置（図１の下側の
チャックテーブル１２の位置）に移送され、ここから第
３搬送アーム１０により洗浄乾燥ステーションＤのスピ
ンドライヤー１３上に移送される。この第３アーム１０
の真空吸着パッド１４は、仕上げ研削後のウエハの反り
量は非常に小さいため、従来と同じ小径のものでよい。

【００２３】ウエハは裏面側を上にしてスピンドライヤ
ー１３上に真空チャッキングされ、回転しながら水で洗
浄される。その後、水を停止して回転のみを行って乾燥
させる。洗浄乾燥後のウエハは反転アーム４により裏面
側を吸着されアンロードステーションＥに搬送される。
反転アーム４はキャリア２ｃまたは２ｄのベルト３の上
方で反転し、２本のベルト３間に下降してウエハを２本
のベルト３上に載せる。次にベルト３の駆動によりウエ
ハの表面を上にした状態でキャリア２ｃまたは２ｄ内に
収納する。

【００２４】図３は、上記本発明に係る第２搬送アーム
９の構成図である。ウエハ５は素子形成部である表面５
ａ側に保護テープ２０が貼付され、裏面５ｂを上にして
吸着パッド１５に吸着保持される。吸着パッド１５には
溝状または孔状の複数の吸着ポート２２が形成され真空
パイプ２１を介して図示しない真空ポンプに連結され
る。吸着パッド１５の外形は、予め分かっている処理す
べきウエハの外形に合わせてウエハの外形とほぼ同じか
または吸着ポート２２がウエハから外れない範囲でウエ
ハより大きく形成しておく。これにより、ウエハ５が平
坦性を維持したまま真空吸着される。

【００２５】このような吸着パッド１５は、研削処理す
るウエハに合わせて交換可能に構成してもよい。また、
第１搬送アーム８および第３搬送アーム１０について
も、第２搬送アーム９と同様にウエハとほぼ同じ大きさ
の外形を有する吸着パッドを用いてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、粗研削と仕上げ研削とを別の場所で行う研削装置に
おいて、粗研削から仕上げ研削にウエハを移送する際の
吸着パッドをウエハとほぼ同じ大きさにしたため、ウエ
ハに反りを生じさせることなく平坦状態に保ったまま移
送することができ、ウエハに形成された素子に対するス
トレスが低減され品質や特性劣化のおそれがなくなる。
また、平坦性を保ったまま仕上げ研削が行われるため、
ウエハに対するチャックテーブルの吸着力が高まり、研
削中安定して確実にウエハを保持することができ、研削
が円滑に行われ均一で信頼性の高い研削面が得られる。

【００２７】さらに、ウエハ表面に貼付した保護テープ
の密着性が向上しテープが剥がれなくなるため、ウエハ
表面への研削水の侵入が防止され不良品の発生が防止さ
れ歩留りの向上が図られる。また、ウエハを安定して確
実に吸着保持できるため、搬送中の落下のおそれがなく
なり搬送の信頼性が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る研削装置の構成図であ
る。

【図２】 図１の研削装置における研削工程を順番に示
すフロー説明図である。

【図３】 本発明に係る吸着パッドの構成説明図であ
る。

【図４】 従来の研削装置における研削工程を順番に示
すフロー説明図である。

【符号の説明】

１：研削装置、５：ウエハ、６：粗研削盤、７：仕上げ
研削盤、８：第１搬送アーム、９：第２搬送アーム、１
０：第３搬送アーム、１１：ターンテーブル、１２：チ
ャックテーブル、１４，１５：吸着パッド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハを粗研削するための粗研削手段と
   仕上げ研削するための仕上げ研削手段とを備え、 前記粗研削手段にはウエハを固定する粗研削用チャック
   テーブルを具備し前記仕上げ研削手段にウエハを固定す
   る仕上げ研削用チャックテーブルを具備し、 前記粗研削用チャックテーブルから仕上げ研削用チャッ
   クテーブルへウエハを搬送するための吸着パッドを有す
   る搬送アームを備えた半導体ウエハ研削装置において、 前記吸着パッドの大きさを前記半導体ウエハの大きさと
   略同一又はそれ以上としたことを特徴とする半導体ウエ
   ハ研削装置。
2. 【請求項２】 前記吸着パッドは真空吸着手段からなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエハ研削装
   置。