JPH09262747A - Double grinding device for high brittle material - Google Patents

Double grinding device for high brittle material

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JPH09262747A
JPH09262747A JP8095895A JP9589596A JPH09262747A JP H09262747 A JPH09262747 A JP H09262747A JP 8095895 A JP8095895 A JP 8095895A JP 9589596 A JP9589596 A JP 9589596A JP H09262747 A JPH09262747 A JP H09262747A
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wafer
grinding
workpiece
grindstone
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Nobuto Sugiyama
伸人 杉山
Akihide Takehara
明秀 竹原
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Nachi Fujikoshi Corp
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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably support a work even when a cutting load is brought into an unbalanced state by supporting the work under machining by a hydrostatic holding member consisting of a pair of upper and lower hydrostatic pads ar ranged facing the upper and under surfaces of the work. SOLUTION: Hydrostatic holding members 3a and 3b arranged facing both the upper and under surfaces of a wafer 1 to support stably support the wafer 1 are positioned in two spots of the inside and the outside in a radial direction of cup grinding wheels 2a and 2b. In a cutting feed during processing, since hydrostatic pads 3a and 3b are also operated in linkage with cutting of the grinding wheels 2a and 2b through a wafer surface, even when the wafer 1 surface is continuously cut through cut-through by the grinding wheels 2a and 2b, a distance between each of hydrostatic pads 3a and 3b and the wafer 1 surface is kept in an excellent state, resulting in stable support of the wafer 1 by the hydrostatic holding members 3a and 3b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、IC基板に用いら
れる半導体ウエハに代表される高脆性材を材質とする円
板状の被加工物の両面を、精度よく平面研削加工するの
に適した高脆性材の両面研削装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is suitable for accurately surface-grinding both sides of a disk-shaped workpiece made of a highly brittle material typified by a semiconductor wafer used for an IC substrate. The present invention relates to a double-sided grinding machine for highly brittle materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】高脆性材を材質とする円板状の被加工
物、例えば半導体ウエハの表面の研削(または研磨)に
おいては、ウエハ表面を片面ずつ研削する方法では研削
工具から受ける応力により研削中のウエハに反りが発生
し、その結果平面度の高い研削加工が行われないという
問題があるため、ウエハ両面の同時研削が一般に行われ
ている。ウエハ両面を同時に研削する方法としては、ウ
エハを複数個のローラにより鉛直に支持し、ウエハ両面
に対向して設けられた一対の研削工具により、ウエハ両
面を同時研削する方法が従来から行われていた。
2. Description of the Related Art In grinding (or polishing) the surface of a disk-shaped workpiece made of a highly brittle material, for example, a semiconductor wafer, the method of grinding the wafer surface one by one grinds by the stress received from the grinding tool. Since there is a problem that the inside wafer is warped, and as a result, high flatness grinding is not performed, simultaneous grinding of both surfaces of the wafer is generally performed. As a method of simultaneously grinding both sides of a wafer, a method of vertically supporting the wafer by a plurality of rollers and simultaneously grinding both sides of the wafer with a pair of grinding tools provided so as to face both sides of the wafer has been conventionally used. It was

【0003】しかし、ウエハを支持するローラは、一般
に鉛直方向の高荷重に対処できる機構とはなっていない
ために、ウエハ両面に対向して設けられた一対の研削工
具のそれぞれが研削中にウエハに与える切削荷重に偏り
があると、加工中のウエハに反りが発生し、また、ウエ
ハ両面の切削量にも偏りが発生するために、平面度の高
い研削加工が行われないという問題があった。そこで、
この問題に対処するために、前記一対の研削工具のそれ
ぞれの切削荷重を等しくするように制御する機構が幾つ
か考え出された。
However, since the roller for supporting the wafer is not generally a mechanism capable of coping with a high load in the vertical direction, each of a pair of grinding tools provided on both sides of the wafer during wafer grinding If the cutting load applied to the wafer is uneven, the wafer being processed will be warped, and the cutting amount on both sides of the wafer will also be uneven, so there is the problem that high-flatness grinding cannot be performed. It was Therefore,
To address this problem, several mechanisms have been devised to control the cutting loads of the pair of grinding tools to be equal.

【0004】ウエハ両面に対向して設けられた一対の研
削工具の切削荷重を等しくする方法として、例えば特開
昭57−54063号公報では、一方の研削工具は工具
回転軸に対して首振りしないように且つ工具回転軸方向
に移動しないように構成させ、他方の研削工具は自在継
手により工具回転軸に対して首振りでき且つ工具回転軸
方向に移動できるように構成させている。この構成とし
たことにより、工具回転軸に対して首振りしないように
且つ工具回転軸方向に移動しないように構成された研削
工具よりウエハが受ける切削荷重は、自在継手により工
具回転軸に対して首振りでき且つ工具回転軸方向に移動
できるように構成された研削工具がウエハに与える切削
荷重に応じて変化するので、ウエハ両面がそれぞれの研
削工具から受ける切削荷重はほぼ等しくなり、その結果
平面度の高い研削加工が行われるとしている。
As a method for equalizing the cutting loads of a pair of grinding tools provided on both sides of a wafer, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 57-54063, one grinding tool does not swing with respect to the tool rotating shaft. And the other grinding tool is configured so that the other grinding tool can be swung with respect to the tool rotation axis by the universal joint and can be moved in the tool rotation axis direction. With this configuration, the cutting load received by the wafer from the grinding tool configured so as not to swing with respect to the tool rotation axis and not move in the tool rotation axis direction is applied to the tool rotation axis by the universal joint. Since the grinding tool configured so that it can swing and move in the tool rotation axis direction changes according to the cutting load applied to the wafer, the cutting loads received from the respective grinding tools on both sides of the wafer become substantially equal, resulting in a flat surface. It is said that high-quality grinding will be performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭57−
54063号で示される加工装置でも、ウエハを支持す
るローラは鉛直方向の高荷重に対処できる機構とはなっ
ていないので、加工中のウエハは主にウエハ両面に対向
して設けられた一対の研削工具により支持されることに
なる。一般に表面研削加工前のウエハの表面には微小な
凹凸が多く存在するので、加工中のウエハが一対の研削
工具のそれぞれより受ける切削荷重は常時等しくはなら
ず、この切削荷重のアンバランスによりウエハもアンバ
ランスに支持される状態が生じ、その結果平面度の高い
研削加工が行われなくなるという問題が生ずる。
However, Japanese Patent Laid-Open No.
Even in the processing apparatus indicated by No. 54063, since the roller supporting the wafer does not have a mechanism capable of coping with a high load in the vertical direction, the wafer being processed is mainly paired with a pair of grinding plates provided facing each other on both sides of the wafer. It will be supported by the tool. Generally, since there are many minute irregularities on the surface of the wafer before the surface grinding process, the cutting load that the wafer being processed receives from each of the pair of grinding tools is not always equal. However, there is a problem in that it is unbalancedly supported, and as a result, grinding with high flatness cannot be performed.

【0006】本発明の目的は、半導体ウエハに代表され
る高脆性材を材質とする円板状の被加工物表面の両面同
時研削において、被加工物の両面に対向して設けられた
一対の研削工具より受ける切削荷重がアンバランスにな
った場合でも、被加工物が安定して支持され、これによ
り平面度の高い両面研削加工が行われるような研削装置
を提供することにある。
An object of the present invention is to perform a double-sided simultaneous grinding of the surface of a disk-shaped work piece made of a highly brittle material typified by a semiconductor wafer. An object of the present invention is to provide a grinding device that stably supports a workpiece even when a cutting load received from a grinding tool becomes unbalanced, thereby performing double-sided grinding with high flatness.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、被加工物の両面に対向して設けられた一
対の研削工具の代わりに加工中の被加工物を支持する手
段を設け、これにより一対の研削工具のそれぞれより受
ける切削荷重がアンバランスになった場合でも、被加工
物が安定して支持されるようにした。
In order to achieve this object, the present invention provides a means for supporting a workpiece being machined instead of a pair of grinding tools provided on opposite sides of the workpiece. By this, even if the cutting load received from each of the pair of grinding tools becomes unbalanced, the work piece can be stably supported.

【0008】すなわち本発明は、高脆性材を材質とする
円板状の被加工物の上下両面に対向して設けられた一対
の円環状研削工具により被加工物の両面を同時に研削加
工する両面研削装置において、前記被加工物の上下両面
に対向して設けられた上下一対の静圧パットからなる静
圧保持部材により研削加工中の被加工物を支持するよう
にした。これにより被加工物は、被加工物の両面に対向
して設けられた一対の研削工具の代わりに、被加工物の
上下両面に対向して設けられた上下一対の静圧パットか
らなる静圧保持部材により、非接触状態で支持されるこ
とになる。
That is, the present invention is a double-sided machine that grinds both sides of a workpiece simultaneously by a pair of annular grinding tools provided on the upper and lower sides of the disk-shaped workpiece made of a highly brittle material. In the grinding apparatus, the workpiece being ground is supported by a static pressure holding member composed of a pair of upper and lower static pressure pads provided so as to face the upper and lower surfaces of the workpiece. As a result, the work piece has a static pressure composed of a pair of upper and lower static pressure pads provided on the upper and lower surfaces of the work piece instead of the pair of grinding tools provided on the opposite surfaces of the work piece. It is supported by the holding member in a non-contact state.

【0009】また、前記静圧保持部材を前記円環状研削
工具の半径方向の内側及び外側の2箇所に設けるように
すれば、被加工物が一対の円環状研削工具より受けるそ
れぞれの切削荷重にアンバランスが生じた場合でも、被
加工物の砥石接触面の両側に設けられることになる静圧
保持部材により安定して支持される。
Further, if the static pressure holding members are provided at two locations inside and outside in the radial direction of the annular grinding tool, the workpieces are subjected to respective cutting loads received by the pair of annular grinding tools. Even if an imbalance occurs, it is stably supported by static pressure holding members provided on both sides of the grindstone contact surface of the workpiece.

【0010】また、上下一対の静圧パットの被加工物の
表面に対向した面に複数個の静圧ポケットを設け、各静
圧ポケットの内部にクーラント吐出口を具備するように
すれば、被加工物は各静圧パットに設けられた複数個の
静圧ポケットより吐出されるクーラントの圧力により安
定して静圧保持されるとともに、被加工物表面を満たす
ことになるクーラントは、研削時に発生する切粉の排出
及び被加工物の冷却にも寄与することになる。
If a plurality of static pressure pockets are provided on the surfaces of the pair of upper and lower static pressure pads facing the surface of the workpiece, and a coolant discharge port is provided inside each static pressure pocket, The work piece is stably held by the pressure of the coolant discharged from multiple static pressure pockets provided in each static pressure pad, and the coolant that fills the surface of the work piece is generated during grinding. It also contributes to the discharge of cutting chips and the cooling of the workpiece.

【0011】さらに、静圧保持部材のうち、被加工物の
上面に対向して設けられた静圧パット(上静圧パット)
は被加工物の上面を加工する研削工具(上砥石)に連動
して動作し、かつ被加工物の下面に対向して設けられた
静圧パット(下静圧パット)は被加工物の下面を加工す
る研削工具(下砥石)に連動して動作するようにすれ
ば、研削工具を被加工物に対して切削送りする際、砥石
の切り込みによりウエハ表面が研削され続けても各静圧
パットとウエハ表面との間隔は良好に保たれ、この結果
静圧保持部材はウエハを安定して支持し続けることが可
能となる。
Further, among the static pressure holding members, a static pressure pad (upper static pressure pad) provided facing the upper surface of the workpiece.
Is an interlocking movement with a grinding tool (upper grindstone) that processes the upper surface of the workpiece, and the static pressure pad (lower static pressure pad) that is provided facing the lower surface of the workpiece is the lower surface of the workpiece. By operating in tandem with the grinding tool (lower grindstone) for machining, when the grinding tool is cut and fed to the workpiece, even if the wafer surface continues to be ground due to the cutting of the grindstone, each static pressure pad The distance between the wafer and the wafer surface is kept good, and as a result, the static pressure holding member can stably support the wafer.

【0012】このように上下各静圧パットを上下各研削
工具のそれぞれに連動して動作させるようにした場合
は、研削加工を数多く行っていっても各静圧パットとウ
エハ表面との間隔を良好に保ち続けるために、円環状研
削工具の砥粒層の摩耗量(摩耗により砥粒層の厚みが減
少すること)を極力少なくする必要があるが、研削抵抗
を小さくするという目的で円環状研削工具の砥粒層幅を
小さく設定した場合は、砥粒層の摩耗量が大きくなって
しまう。これに対処するためには、円環状研削工具の砥
粒層の材質として砥粒の摩耗が少ないダイヤモンド砥粒
を用いることが好ましい。
When the upper and lower static pressure pads are operated in association with the upper and lower grinding tools as described above, the distance between each static pressure pad and the wafer surface is maintained even if many grinding processes are performed. In order to keep good condition, it is necessary to minimize the wear amount of the abrasive grain layer of the annular grinding tool (the thickness of the abrasive grain layer decreases due to wear), but the annular shape is used for the purpose of reducing the grinding resistance. When the width of the abrasive grain layer of the grinding tool is set small, the abrasion amount of the abrasive grain layer becomes large. In order to deal with this, it is preferable to use diamond abrasive grains, which are less worn, as the material of the abrasive grain layer of the annular grinding tool.

【0013】研削加工中、被加工物は、垂直方向に関し
ては静圧保持部材により支持され、水平方向に関しては
円環状の外周支持体(キャリア)により支持されるよう
にした。この構成とすることにより、研削加工中におけ
る被加工物の静圧保持状態においては、被加工物の上面
を加工する研削工具(上砥石)の研削送り(微速下降)
によりこれに連動する上静圧パットが下降すると、被加
工物は、キャリアにより水平方向に対しては支持されな
がらも、上静圧パットと下静圧パットとの丁度中間位置
に保持されるべく僅かながら下降していくことになり、
よって被加工物の下面を加工する研削工具(下砥石)と
被加工物下面との間隔も狭まり、上砥石による被加工物
上面の研削と下砥石による被加工物下面の研削が同時に
実行されるようになる。
During the grinding process, the work piece is supported by a static pressure holding member in the vertical direction and an annular outer peripheral support (carrier) in the horizontal direction. With this configuration, in the static pressure holding state of the workpiece during the grinding process, the grinding feed (upper grindstone) of the grinding tool (upper grindstone) for processing the upper surface of the workpiece is moved (slow speed descending).
Therefore, when the upper static pressure pad linked to this is lowered, the work piece should be held at the intermediate position between the upper static pressure pad and the lower static pressure pad while being supported in the horizontal direction by the carrier. It will descend slightly,
Therefore, the distance between the grinding tool (lower grindstone) for machining the lower surface of the workpiece and the lower surface of the workpiece is narrowed, and the upper surface of the workpiece is ground by the upper grindstone and the lower surface of the workpiece is ground by the lower grindstone at the same time. Like

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、ウエハ(被加工
物)1、上下各砥石(研削工具)2a、2b、及び上下
各静圧パット(静圧保持部材)3a、3bの位置関係を
含む、加工中の研削装置の要部を示した概念図であり、
上図は平断面図、下図は側断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a grinding device being machined, including a positional relationship between a wafer (workpiece) 1, upper and lower grindstones (grinding tools) 2a and 2b, and upper and lower static pressure pads (static pressure holding members) 3a and 3b. It is a conceptual diagram showing the main part,
The upper figure is a plan sectional view and the lower figure is a side sectional view.

【0015】被加工物であるウエハ1の平面形状は概ね
円形であるが、前工程でのオリフラ加工により外周の一
部が円弧状とはなっていない。この円板状の被加工物で
あるウエハ1は、水平方向に関しては円環状の外周支持
体(キャリア)6に支持されることにより、キャリア6
を保持するローラ7からの回転駆動力が伝達されるよう
にしている。一方、垂直方向に関しては、ウエハ1は静
圧保持部材3により支持される必要があるため、キャリ
ア6の構造は垂直方向に関してはフリーの状態(垂直方
向に動作可能な状態)でウエハ1を支持するようにされ
ている。すなわち、キャリア6の内周をウエハ1の外周
より僅かに大きめに設定することにより、ウエハ1がキ
ャリア6により支持される際ウエハ1の外周とキャリア
6の内周との間に僅かな隙間8が生じるようにし、この
結果ウエハ1はキャリア6により水平方向に対して支持
されながらも垂直方向に対してはフリー状態となってい
る。また、キャリア6はローラ7に常時支持された状態
にあり、加工時はウエハ1のみがローラ7に支持された
キャリア6に脱着されるようにしている。
The wafer 1 which is the object to be processed has a substantially circular plane shape, but the outer periphery is not arcuate due to the orientation flat processing in the previous step. The wafer 1, which is a disk-shaped workpiece, is supported by a ring-shaped outer peripheral support (carrier) 6 in the horizontal direction, so that the carrier 6
The rotational driving force from the roller 7 for holding is transmitted. On the other hand, in the vertical direction, since the wafer 1 needs to be supported by the static pressure holding member 3, the structure of the carrier 6 supports the wafer 1 in a free state (movable in the vertical direction) in the vertical direction. It is supposed to do. That is, by setting the inner circumference of the carrier 6 slightly larger than the outer circumference of the wafer 1, a slight gap 8 is formed between the outer circumference of the wafer 1 and the inner circumference of the carrier 6 when the wafer 1 is supported by the carrier 6. As a result, the wafer 1 is supported by the carrier 6 in the horizontal direction but is free in the vertical direction. The carrier 6 is always supported by the roller 7, and only the wafer 1 is attached to and detached from the carrier 6 supported by the roller 7 during processing.

【0016】ローラ7はキャリア6を安定して支持する
ために図1に示すように最低3個は必要であるが、必要
に応じて4個以上設けてもよい。また、数種類のウエハ
に対応するために、ローラ7のそれぞれはキャリア6の
外径の大きさに合わせて水平方向に移動可能にされてい
る。これら複数個のローラ7の一つには図示しないロー
ラ駆動モータが接続されており、加工中はこのローラ駆
動モータに接続されたローラの駆動によりキャリア6を
介してウエハ1が回転させられ、これによりウエハ1の
全面が研削されるようにしている。なお、ローラ駆動モ
ータに接続されていないローラはウエハ1の回転に伴い
連れ回りする。
At least three rollers 7 are required to stably support the carrier 6 as shown in FIG. 1, but four or more rollers 7 may be provided if necessary. Further, in order to handle several types of wafers, each of the rollers 7 is movable in the horizontal direction according to the outer diameter of the carrier 6. A roller drive motor (not shown) is connected to one of the plurality of rollers 7, and the wafer 1 is rotated via the carrier 6 by driving the roller connected to the roller drive motor during processing. Thus, the entire surface of the wafer 1 is ground. The rollers not connected to the roller driving motor rotate together with the rotation of the wafer 1.

【0017】研削工具として用いる円環状研削工具は通
称カップ砥石と呼ばれる皿状の形態のものであり、皿の
縁部9がウエハ1の表面に接触することにより研削が行
われる。本発明ではウエハ1の両面を同時研削するた
め、研削工具は2個一対として使用することになる。ま
た、ウエハ1の両面を均等に研削するために、これら一
対の研削工具2a、2bのそれぞれの形状及び材質は同
一なものを用いる。研削工具として用いるカップ砥石の
外径は、ウエハ表面を効率よく加工するために、ウエハ
外径に比して十分大きなものとすることが好ましい。ま
た、研削工具としてのカップ砥石の砥粒層5の幅(カッ
プ砥石の縁部9の幅)は、研削工具が受ける研削荷重に
十分耐えられることを条件に、できるだけ小さいほうが
よい。これは、研削工具としてのカップ砥石の砥粒層幅
が小さいほど研削抵抗が小さくなるので、加工時のウエ
ハの割れを防止できることによるものである。また、砥
粒層幅を小さくしたことによる砥粒層5の摩耗量の増加
を少なくするために、砥粒層5の材質としては砥粒の摩
耗量が少ないという理由によりダイヤモンド砥粒を用い
る。
The annular grinding tool used as the grinding tool is in the shape of a dish, which is commonly called a cup grindstone, and the edge 9 of the dish contacts the surface of the wafer 1 for grinding. Since both surfaces of the wafer 1 are ground simultaneously in the present invention, two grinding tools are used as a pair. Further, in order to evenly grind both surfaces of the wafer 1, the pair of grinding tools 2a, 2b are the same in shape and material. The outer diameter of the cup grindstone used as the grinding tool is preferably sufficiently larger than the outer diameter of the wafer in order to efficiently process the wafer surface. Further, the width of the abrasive grain layer 5 of the cup grindstone as the grinding tool (the width of the edge portion 9 of the cup grindstone) is preferably as small as possible on condition that the grinding load received by the grinding tool is sufficiently endured. This is because the smaller the width of the abrasive layer of the cup grindstone as a grinding tool, the smaller the grinding resistance, and therefore the cracking of the wafer during processing can be prevented. Further, in order to reduce the increase in the wear amount of the abrasive grain layer 5 due to the reduction of the width of the abrasive grain layer, diamond abrasive grains are used as the material of the abrasive grain layer 5 because of the small wear amount of the abrasive grains.

【0018】加工時のウエハ1が研削工具2より受ける
研削荷重をウエハの上下両面で等しくするために、一対
の研削工具すなわち上砥石2a及び下砥石2bはウエハ
1を中心として上下対称に対向配置されるようにする。
言い換えれば、上砥石2a及び下砥石2bのそれぞれの
回転軸10を同軸上に配置する。また、これら研削工具
によりウエハ1の全面を研削するためには、ウエハ1の
回転中心11は研削工具2の接触面上(カップ砥石の縁
部9の上)にあるかこれより内側になければならないこ
とは図1より明らかであろう。ただし、後述する静圧保
持部材(上静圧パット3a、下静圧パット3b)を円環
状研削工具2a、2bの半径方向の内側及び外側の2箇
所に設けるようにした場合は、静圧保持部材3a、3b
によりウエハを安定して支持するために、ウエハ1の回
転中心11が研削工具2a、2bのほぼ接触面上にくる
ように研削工具2a、2bの回転軸10を設定するよう
にしたほうがよい。さらに、上砥石2a及び下砥石2b
のそれぞれの回転方向は互いに逆向きとなるようする。
この理由は、上砥石2a及び下砥石2bのそれぞれの回
転方向を互いに同一とした場合、ローラ7に対して水平
方向の大きな押し付け力が加わるために、ローラ7の摩
耗が激しくなることによるものである。
A pair of grinding tools, that is, the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b are vertically symmetrically opposed to each other with respect to the wafer 1 in order to equalize the grinding load received from the grinding tool 2 on the upper and lower surfaces of the wafer during processing. To be done.
In other words, the rotary shafts 10 of the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b are arranged coaxially. Further, in order to grind the entire surface of the wafer 1 with these grinding tools, the rotation center 11 of the wafer 1 must be on the contact surface of the grinding tool 2 (on the edge 9 of the cup grindstone) or inside this. It will be clear from FIG. 1 that this is not the case. However, when the static pressure holding members (upper static pressure pad 3a, lower static pressure pad 3b) described below are provided at two locations inside and outside the annular grinding tools 2a, 2b in the radial direction, the static pressure holding is performed. Members 3a, 3b
Therefore, in order to stably support the wafer, it is preferable to set the rotary shaft 10 of the grinding tools 2a and 2b so that the rotation center 11 of the wafer 1 is located almost on the contact surface of the grinding tools 2a and 2b. Furthermore, the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b
The respective rotation directions of are set to be opposite to each other.
This is because when the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b are rotated in the same direction, a large horizontal pressing force is applied to the roller 7, so that the roller 7 is abraded severely. is there.

【0019】上砥石2a及び下砥石2bにはそれぞれ、
これらを垂直方向に動作させるための図示しない送り機
構が設けられている。この送り機構は、ウエハ1の脱着
時には上砥石2a及び下砥石2bのウエハ1からの離反
のために用いられるが、加工時にはウエハ1への砥石の
切り込みすなわち切削送りにも使用される。ウエハの平
面研削の場合、切削送りはミクロン単位で行う必要があ
るために、送り機構にはサーボモータを使用し、これを
数値制御装置により制御する。
The upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b are respectively
A feed mechanism (not shown) for moving these in the vertical direction is provided. This feed mechanism is used for separating the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b from the wafer 1 when the wafer 1 is attached and detached, and is also used for cutting or feeding the grindstone to the wafer 1 during processing. In the case of surface grinding of a wafer, cutting feed needs to be performed in units of microns, so a servomotor is used as a feed mechanism and this is controlled by a numerical controller.

【0020】本発明の重要な構成要素である静圧保持部
材は、ウエハ1の上下両面に対向して設けられた上下一
対の静圧パット3a、3bからなっている。ウエハ1を
安定して支持するために、静圧保持部材3a、3bは研
削工具としてのカップ砥石2a、2bの半径方向の内側
及び外側の2箇所に設けることが好ましい。これら2個
の静圧保持部材において、上下各静圧パット3a、3b
のウエハ1の表面に対向した面には複数個の静圧ポケッ
ト4が設けられており、さらにそれぞれの静圧ポケット
4の内部には図示しないクーラント吐出口が設けられて
いる。ウエハ1の表面と各静圧パット3a、3bの表面
との間隔を数十μm程度あけ、各静圧ポケット4のクー
ラント吐出口から規定圧のクーラントを吐出することに
より、各静圧ポケット内部、及びウエハ表面と静圧パッ
トとの隙間はクーラントにより満たされ、この結果ウエ
ハ1は上下各静圧パット3a、3bの間に非接触状態で
静圧保持されることになる。なお、この時ウエハ表面を
満たすことになるクーラントは研削時に発生する切粉の
排出及びウエハ1の冷却にも寄与することになることは
言うまでもない。
The static pressure holding member, which is an important component of the present invention, is composed of a pair of upper and lower static pressure pads 3a and 3b provided so as to face both upper and lower surfaces of the wafer 1. In order to stably support the wafer 1, the static pressure holding members 3a and 3b are preferably provided at two locations on the inner side and the outer side in the radial direction of the cup grindstones 2a and 2b as grinding tools. In these two static pressure holding members, upper and lower static pressure pads 3a, 3b
A plurality of static pressure pockets 4 are provided on the surface facing the surface of the wafer 1, and a coolant discharge port (not shown) is provided inside each static pressure pocket 4. An interval of several tens of μm is provided between the surface of the wafer 1 and the surface of each of the static pressure pads 3a and 3b, and a coolant of a specified pressure is discharged from the coolant discharge port of each static pressure pocket 4, thereby the inside of each static pressure pocket, Further, the gap between the wafer surface and the static pressure pad is filled with the coolant, and as a result, the wafer 1 is statically held in a non-contact state between the upper and lower static pressure pads 3a and 3b. Needless to say, at this time, the coolant that fills the wafer surface also contributes to discharge of chips generated during grinding and cooling of the wafer 1.

【0021】ここで、ウエハ1が静圧保持部材3a、3
bにより安定して静圧保持されるためには次の条件が必
要となる。条件の一つは、各静圧保持部材3a、3bに
おいて、上下各静圧パット3a、3bの形状を互いに等
しくしなければならないことである。これは上下各静圧
パット3a、3bのウエハ1に与える静圧が等しいこと
によりウエハ1が静圧保持されるわけであるから、静圧
パット3a、3bの形状をウエハ1に対して対称となる
ように構成しなければならないことは容易に理解できよ
う。ただし、静圧ポケット4の形状はウエハ1に対して
対称とすればよく、一つの静圧パットにある複数個の静
圧ポケットのそれぞれは互いに同一形状である必要はな
い。他の条件として、上下各静圧パット3a、3bの静
圧ポケット4のうち、ウエハ1に対して対称に位置する
静圧ポケットから吐出されるクーラントの圧力を等しく
しなければならないことである。この条件も上下各静圧
パット3a、3bがウエハ1に与える静圧を等しくする
ためには必要であることは明白であるが、一方、一つの
静圧パットにある複数個の静圧ポケットのそれぞれから
吐出されるクーラントの圧力は互いに等しくする必要は
ない。
Here, the wafer 1 is the static pressure holding members 3a, 3a.
The following conditions are necessary for the static pressure to be stably maintained by b. One of the conditions is that the upper and lower static pressure pads 3a and 3b of the static pressure holding members 3a and 3b must have the same shape. This is because the static pressure of the wafer 1 is maintained by the static pressure applied to the wafer 1 of the upper and lower static pressure pads 3a and 3b being equal, so that the shapes of the static pressure pads 3a and 3b are symmetrical with respect to the wafer 1. It is easy to see that it must be configured to However, the shape of the static pressure pockets 4 may be symmetrical with respect to the wafer 1, and the plurality of static pressure pockets in one static pressure pad need not have the same shape. Another condition is that the pressure of the coolant discharged from the static pressure pockets 4 of the upper and lower static pressure pads 3a and 3b, which are symmetrical with respect to the wafer 1, must be equalized. It is clear that this condition is also necessary in order to equalize the static pressure applied to the wafer 1 by the upper and lower static pressure pads 3a and 3b. The pressure of the coolant discharged from each does not need to be equal to each other.

【0022】このように、ウエハ1が静圧保持部材3
a、3bにより安定して静圧保持されるためには、ウエ
ハ1に対して対称に位置する静圧パット3a、3bの形
状を互いに等しくし、なおかつウエハ1に対して対称に
位置する静圧ポケットから吐出されるクーラントの圧力
を等しくしなければならないが、カップ砥石の半径方向
の内側及び外側に配置された2個の静圧保持部材の形状
は必ずしも等しくする必要はない。ただし、ウエハ1が
静圧保持部材により安定して静圧保持されるためには、
これら2個の静圧保持部材の保持力は等しいほうがよい
ので、2個の静圧保持部材の形状が異なる場合はクーラ
ントの吐出圧力を調整するなどして、2個の静圧保持部
材の保持力を等しくするような手段を講じる必要があ
る。
In this way, the wafer 1 is held by the static pressure holding member 3
In order to maintain a stable static pressure by a and 3b, the static pressure pads 3a and 3b symmetrically positioned with respect to the wafer 1 have the same shape, and the static pressure pads 3a and 3b symmetrically positioned with respect to the wafer 1 are used. The pressures of the coolant discharged from the pockets must be equal, but the shapes of the two static pressure holding members arranged inside and outside in the radial direction of the cup grindstone do not necessarily have to be equal. However, in order for the wafer 1 to be stably held by the static pressure holding member,
Since the holding forces of these two static pressure holding members should be equal, when the two static pressure holding members have different shapes, the discharge pressure of the coolant is adjusted to hold the two static pressure holding members. It is necessary to take measures to equalize the power.

【0023】これら2個の静圧保持部材のうち、ウエハ
1の上面に対向して設けられた静圧パットすなわち上静
圧パット3aは、ウエハの上面を加工する研削工具すな
わち上砥石2aに連動して動作し、かつウエハ1の下面
に対向して設けられた静圧パットすなわち下静圧パット
3bはウエハの下面を加工する研削工具すなわち下砥石
2bに連動して動作するように構成する。例えば、2個
の静圧保持部材のそれぞれの上静圧パット3aの取付ベ
ースを上砥石2aの取付ベースと同一とし、同様に、2
個の静圧保持部材のそれぞれの下静圧パット3bの取付
ベースを下砥石2bの取付ベースと同一に設置する。こ
の構成とすることにより、ウエハ1の脱着時には、上砥
石2a及び下砥石2bがウエハ取付面から離反するとと
もに上静圧パット3a及び下静圧パット3bも離反する
ことになるのでウエハ1の搬入出が容易になり、また、
加工時の切削送りにおいては、ウエハ表面への砥石の切
り込みに連動して各静圧パットも動作するので、砥石の
切り込みによりウエハ表面が研削され続けても各静圧パ
ットとウエハ表面との間隔は良好に保たれ、この結果静
圧保持部材3a、3bはウエハ1を安定して支持し続け
ることが可能となる。
Of these two static pressure holding members, the static pressure pad, that is, the upper static pressure pad 3a provided so as to face the upper surface of the wafer 1 is interlocked with a grinding tool for processing the upper surface of the wafer, that is, the upper grindstone 2a. The static pressure pad, that is, the lower static pressure pad 3b provided so as to face the lower surface of the wafer 1 is configured to operate in conjunction with a grinding tool that processes the lower surface of the wafer, that is, the lower grindstone 2b. For example, the mounting base of the upper static pressure pad 3a of each of the two static pressure holding members is the same as the mounting base of the upper grindstone 2a, and
The mounting bases of the lower static pressure pads 3b of the individual static pressure holding members are installed in the same manner as the mounting bases of the lower grindstone 2b. With this configuration, when the wafer 1 is attached and detached, the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b are separated from the wafer mounting surface, and the upper static pressure pad 3a and the lower static pressure pad 3b are also separated. It is easier to get out,
During cutting feed during processing, since each static pressure pad operates in conjunction with the cutting of the grindstone on the wafer surface, even if the wafer surface continues to be ground by the cutting of the grindstone, the gap between each static pressure pad and the wafer surface Is maintained satisfactorily, and as a result, the static pressure holding members 3a and 3b can continue to stably support the wafer 1.

【0024】また、上下各砥石2a、2bがウエハ表面
に接触した時点で、上下各静圧パット3a、3bとウエ
ハ表面との間にウエハ1を静圧保持するために十分な隙
間がなくてはならないから、この隙間の分だけ、上砥石
2aの下面(研削部分)は上静圧パット3aの表面より
下に位置し、同様に、下砥石2bの上面(研削部分)も
下静圧パット3bの表面より上に位置していなければな
らない。
When the upper and lower grindstones 2a, 2b contact the wafer surface, there is no sufficient gap between the upper and lower static pressure pads 3a, 3b and the wafer surface to hold the wafer 1 under static pressure. Therefore, the lower surface (grinding portion) of the upper grindstone 2a is located below the surface of the upper static pressure pad 3a by this gap, and similarly, the upper surface (grinding portion) of the lower grindstone 2b is also lower static pressure pad. It must be located above the surface of 3b.

【0025】ところで、数十乃至数百のウエハ1を連続
して加工していくと研削工具としてのカップ砥石2a、
2bの砥粒層5が次第に摩耗するので、各静圧パット3
a、3bとウエハ表面との間隔が加工を重ねるに連れて
接近し、その結果静圧保持部材3がウエハを良好に支持
できなくなるばかりか、静圧保持部材を構成する各静圧
パット3a、3bがウエハ表面に接触するという状態も
起こりうる。前述したように、研削工具としてのカップ
砥石2a、2bの砥粒層5の材質として摩耗量の少ない
ダイヤモンド砥粒を用いるようにすれば、かなり多数の
ウエハを加工しないかぎり前記の状態にはならないし、
また、通常は前記の状態になるまえに研削工具としての
カップ砥石の寿命がくることになるので、砥粒層5の摩
耗に対する静圧パットの高さ調整は特に必要はない。し
かし、砥粒層5の材質として摩耗量の比較的大きなもの
を使用する場合は、砥粒層5の摩耗に対処するために各
静圧パット3a、3bの高さを調整する手段が別途必要
となる。
By the way, when several tens to several hundreds of wafers 1 are continuously processed, a cup grindstone 2a as a grinding tool,
Since the abrasive grain layer 5 of 2b gradually wears, each static pressure pad 3
The distances between a and 3b and the wafer surface become closer as the processing is repeated, and as a result, the static pressure holding member 3 cannot support the wafer well, and each static pressure pad 3a constituting the static pressure holding member, A state in which 3b contacts the wafer surface may occur. As described above, if diamond abrasive grains with a small amount of wear are used as the material of the abrasive grain layer 5 of the cup grindstones 2a, 2b as the grinding tool, the above state will not be achieved unless a large number of wafers are processed. Then
Further, since the life of the cup grindstone as a grinding tool is usually extended before the above state is reached, it is not necessary to adjust the height of the static pressure pad with respect to wear of the abrasive grain layer 5. However, when a material having a relatively large amount of wear is used as the material of the abrasive grain layer 5, a means for adjusting the height of each static pressure pad 3a, 3b is required to cope with the wear of the abrasive grain layer 5. Becomes

【0026】次に、前述の両面研削装置を用いた研削方
法の一実施形態について、図2に示すフローチャートを
参照して説明する。
Next, an embodiment of a grinding method using the above-mentioned double-sided grinding machine will be described with reference to the flow chart shown in FIG.

【0027】I.下砥石2bを駆動する図示しないサー
ボモータを動作させ、ウエハ1の厚みに対応する位置に
下砥石2bを上下方向に位置決めする(ステップ2
1)。このとき、下砥石2bと連動する下静圧パット3
bも同時に位置決めされることになる。ウエハ1のキャ
リア6への搬入出の際、ウエハ1はキャリア6に支持さ
れつつも静圧保持はされていない状態にあり、しかも前
述のようにキャリア6は水平方向にしかウエハ1を支持
していないので、搬入されたウエハ1は下砥石2b及び
下静圧パット3bの上面に載置された状態となる。よっ
て、ウエハ1が静圧保持されていない状態のときでも、
ウエハ1が下砥石2b、下静圧パット3b、及びキャリ
ア6により支持されるように、下砥石2bの位置決め位
置を設定しなければならない。なお、下砥石2bの位置
決め動作はウエハ1の種類が変わらないかぎり以降不要
である。
I. A servo motor (not shown) for driving the lower grindstone 2b is operated to position the lower grindstone 2b in the vertical direction at a position corresponding to the thickness of the wafer 1 (step 2).
1). At this time, the lower static pressure pad 3 that interlocks with the lower grindstone 2b
b will also be positioned at the same time. When the wafer 1 is carried in and out of the carrier 6, the wafer 1 is supported by the carrier 6 but is not held in static pressure, and as described above, the carrier 6 supports the wafer 1 only in the horizontal direction. Therefore, the loaded wafer 1 is placed on the upper surfaces of the lower grindstone 2b and the lower static pressure pad 3b. Therefore, even when the wafer 1 is not held under static pressure,
The positioning position of the lower grindstone 2b must be set so that the wafer 1 is supported by the lower grindstone 2b, the lower static pressure pad 3b, and the carrier 6. Incidentally, the positioning operation of the lower grindstone 2b is unnecessary thereafter unless the type of the wafer 1 is changed.

【0028】II.図示しない搬入出装置によりウエハ1
をキャリア6に挿入する(ステップ22)。このとき上
砥石2a及びこれに連動して動作する上静圧パット3a
は、ウエハ1のキャリア6への挿入に干渉しない程度
に、加工位置から上方に離れて位置している。前述のよ
うにキャリア6は水平方向にしかウエハ1を支持してい
ないので、キャリア6に挿入されたウエハ1は位置決め
された下砥石2b及び下静圧パット3bの上面に接触し
て載置されることになる。
II. Wafer 1 by a loading / unloading device (not shown)
Is inserted into the carrier 6 (step 22). At this time, the upper grindstone 2a and the upper static pressure pad 3a which operates in conjunction with the upper grindstone 2a
Are located above and away from the processing position so as not to interfere with the insertion of the wafer 1 into the carrier 6. Since the carrier 6 supports the wafer 1 only in the horizontal direction as described above, the wafer 1 inserted in the carrier 6 is placed in contact with the upper surfaces of the lower grindstone 2b and the lower static pressure pad 3b which are positioned. Will be.

【0029】III .各静圧パット3a、3bよりクーラ
ントを吐出させる(ステップ23)。このときウエハ1
は下静圧パット3bから吐出されたクーラントにより、
下砥石2b及び下静圧パット3bの上面の僅か上方に浮
上することになる。このときのクーラントの吐出圧はウ
エハ1がキャリア6の上方へ飛び出ない程度に抑制する
必要がある。なお、上静圧パット3aはまだウエハ1の
遙か上方にあるため、ウエハ1は静圧保持されていない
状態となっているが、このとき上静圧パット3aから吐
出されるクーラントは、下砥石2b及び下静圧パット3
bの上方に浮上したウエハ1がキャリア6の上方へ飛び
出すのを抑制する作用を奏することになる。
III. The coolant is discharged from each of the static pressure pads 3a and 3b (step 23). At this time, wafer 1
Is due to the coolant discharged from the lower static pressure pad 3b,
It will float slightly above the upper surfaces of the lower grindstone 2b and the lower static pressure pad 3b. The discharge pressure of the coolant at this time needs to be suppressed to such an extent that the wafer 1 does not project above the carrier 6. Since the upper static pressure pad 3a is still far above the wafer 1, the wafer 1 is not kept under static pressure. At this time, however, the coolant discharged from the upper static pressure pad 3a is Grinding stone 2b and lower static pressure pad 3
The wafer 1 floating above b is prevented from jumping above the carrier 6.

【0030】IV.図示しないローラ駆動モータを駆動さ
せ、キャリア6に支持されたウエハ1を回転させるとと
もに、上砥石2a及び下砥石2bを回転させる(ステッ
プ24)。このときウエハは下砥石2b及び下静圧パッ
ト3bの上面の僅か上方に浮上して回転することにな
る。また、前述のように、上砥石2a及び下砥石2bの
回転方向はウエハ1に対して互いに逆方向とする。
IV. A roller driving motor (not shown) is driven to rotate the wafer 1 supported by the carrier 6 and rotate the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b (step 24). At this time, the wafer floats slightly above the upper surfaces of the lower grindstone 2b and the lower static pressure pad 3b and rotates. Further, as described above, the rotating directions of the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b are opposite to each other with respect to the wafer 1.

【0031】V.上砥石2aを早送り下降させ、上砥石
2aと連動して下降してきた上静圧パット3aとすでに
位置決めが完了している下静圧パット3bとの間でウエ
ハ1を静圧保持させる(ステップ25)。このときの上
砥石2aの早送り下降終了位置は、キャリア6の上下位
置を基準としたときの、前述の下砥石3aの位置決め位
置に相対する位置に設定する。これにより静圧保持され
るウエハ1の上下位置は、ウエハ1を垂直方向にはフリ
ーの状態で支持しているキャリア6の水平中心位置にほ
ぼ一致することになり、よってウエハ1は、垂直方向に
は静圧保持部材3a、3bに非接触状態で支持され、ま
た水平方向にはキャリア6により支持されることにな
る。
V. The upper grindstone 2a is fast-forwarded and lowered, and the wafer 1 is held under static pressure between the upper static pressure pad 3a that has descended in conjunction with the upper grindstone 2a and the lower static pressure pad 3b that has already been positioned (step 25). ). At this time, the rapid feed descent end position of the upper grindstone 2a is set to a position opposite to the positioning position of the lower grindstone 3a when the vertical position of the carrier 6 is used as a reference. As a result, the vertical position of the wafer 1 held under static pressure substantially coincides with the horizontal center position of the carrier 6 that supports the wafer 1 in a free state in the vertical direction. Is supported by the static pressure holding members 3a, 3b in a non-contact state, and is also supported by the carrier 6 in the horizontal direction.

【0032】VI.上砥石2aをさらに微速下降させ、ウ
エハ1を静圧保持させた状態のまま、上砥石2a及び下
砥石2bによりウエハ1の両面を研削する(ステップ2
6)。ここで、この工程における上下各砥石2a、2
b、上下各静圧パット3a、3b、及びウエハ1の状態
について詳述する。前述のように、ウエハ1はキャリア
6により水平方向に対しては支持されているが、垂直方
向に対してはフリーの状態にある。また、静圧保持状態
においては、ウエハ1は上静圧パット3aと下静圧パッ
ト3bとの丁度中間位置に保持されるようになってい
る。よって、静圧保持状態において、上砥石2aの研削
送り(微速下降)によりこれに連動する上静圧パット3
aが下降すると、ウエハ1は、キャリア6により水平方
向に対しては支持されながらも、上静圧パット3aと下
静圧パット3bとの丁度中間位置に保持されるべく僅か
ながら下降していくことになる。言い換えれば、静圧保
持状態においては、ウエハ上面と上静圧パットとの間隔
及びウエハ下面と下静圧パットとの間隔は常に相等しく
保たれるので、上下各静圧パットに連動して動作する上
下砥石との間隔、すなわち上砥石とウエハ上面との間隔
及び下砥石とウエハ下面との間隔も常に相等しくなる。
よって、上砥石2aのみを下降させることによって、下
砥石2bとウエハ下面との間隔も狭まり、上砥石2aに
よるウエハ上面の研削と下砥石2bによるウエハ下面の
研削が同時に実行されることになる。また、このときの
上砥石2aによるウエハ上面の研削量と下砥石2bによ
るウエハ下面の研削量は等しくなる。すなわち上砥石2
aによるウエハ上面への切込量を制御するだけで、下砥
石2bによるウエハ下面への切込量も同時に制御でき
る。
VI. The upper grindstone 2a is further lowered at a very low speed, and both surfaces of the wafer 1 are ground by the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b while the wafer 1 is held at a static pressure (step 2).
6). Here, the upper and lower grindstones 2a, 2 in this step
The state of b, the upper and lower static pressure pads 3a and 3b, and the wafer 1 will be described in detail. As described above, the wafer 1 is supported by the carrier 6 in the horizontal direction but is free in the vertical direction. Further, in the static pressure holding state, the wafer 1 is held at an intermediate position between the upper static pressure pad 3a and the lower static pressure pad 3b. Therefore, in the static pressure holding state, the upper static pressure pad 3 interlocked with the upper grindstone 2a by the grinding feed (slow descent).
When a is lowered, the wafer 1 is supported by the carrier 6 in the horizontal direction, but is slightly lowered so as to be held at an intermediate position between the upper static pressure pad 3a and the lower static pressure pad 3b. It will be. In other words, in the static pressure holding state, the distance between the upper surface of the wafer and the upper static pressure pad and the distance between the lower surface of the wafer and the lower static pressure pad are always kept equal to each other. The distance between the upper and lower grindstones, that is, the distance between the upper grindstone and the upper surface of the wafer and the distance between the lower grindstone and the lower surface of the wafer are always equal.
Therefore, by lowering only the upper grindstone 2a, the gap between the lower grindstone 2b and the lower surface of the wafer is narrowed, and the upper surface of the wafer is ground by the upper grindstone 2a and the lower surface of the wafer is ground by the lower grindstone 2b. At this time, the amount of grinding of the upper surface of the wafer by the upper grindstone 2a and the amount of grinding of the lower surface of the wafer by the lower grindstone 2b are equal. That is, upper whetstone 2
It is possible to simultaneously control the depth of cut to the lower surface of the wafer by the lower grindstone 2b only by controlling the depth of cut to the upper surface of the wafer by a.

【0033】VII .予め設定された切込量を研削した
後、上砥石2aをウエハ上面から僅かに(数十μm)上
昇させる(ステップ27)。上下各砥石2a、2bの回
転を停止させる前に上下各砥石2a、2bをウエハ表面
から離反させなければならないが、急激に上砥石2aを
上昇させると、ウエハ1の静圧保持状態が解除された瞬
間、ウエハ1が上方に跳ね上がる現象が生ずるので、こ
れを防ぐために、静圧保持状態が解除されない程度に上
砥石2aをウエハ上面から僅かに上昇させる。
VII. After grinding the preset depth of cut, the upper grindstone 2a is slightly lifted (several tens of μm) from the upper surface of the wafer (step 27). Before stopping the rotation of the upper and lower grindstones 2a and 2b, the upper and lower grindstones 2a and 2b must be separated from the wafer surface, but when the upper grindstone 2a is rapidly raised, the static pressure holding state of the wafer 1 is released. At the moment, the wafer 1 jumps upward, and in order to prevent this phenomenon, the upper grindstone 2a is slightly raised from the upper surface of the wafer to the extent that the static pressure holding state is not released.

【0034】VIII.上砥石2a及び下砥石2bの回転を
停止させるとともに、ローラ駆動モータを停止しウエハ
1の回転を停止させる(ステップ28)。これはウエハ
1の回転を安定して素早く停止させるには、ウエハ1が
まだ静圧保持状態にあるときにウエハ1を停止させたほ
うがよいことによるためである。
VIII. The rotations of the upper grindstone 2a and the lower grindstone 2b are stopped, and the roller drive motor is stopped to stop the rotation of the wafer 1 (step 28). This is because in order to stop the rotation of the wafer 1 stably and quickly, it is better to stop the wafer 1 when the wafer 1 is still in the static pressure holding state.

【0035】IX.各静圧パット3a、3bからのクーラ
ントの吐出を停止させる(ステップ29)。これにより
ウエハ1は静圧保持状態を解除され下砥石2bと下静圧
パット3bの上に載置される。
IX. The discharge of the coolant from each static pressure pad 3a, 3b is stopped (step 29). As a result, the wafer 1 is released from the static pressure holding state and placed on the lower grindstone 2b and the lower static pressure pad 3b.

【0036】X.上砥石2aを上昇させる(ステップ3
0)。このときの上昇完了位置は、図示しない搬入出装
置によるキャリア6からのウエハ1の取り出しに、上砥
石2a及び上静圧パット3aが干渉しない位置を指す。
X. Raise the upper grindstone 2a (step 3
0). The ascending completion position at this time refers to a position where the upper grindstone 2a and the upper static pressure pad 3a do not interfere with the taking-out of the wafer 1 from the carrier 6 by an unillustrated loading / unloading device.

【0037】XI.図示しない搬入出装置によりウエハ1
をキャリア6から取り外す(ステップ31)。
XI. Wafer 1 by a loading / unloading device (not shown)
Is removed from the carrier 6 (step 31).

【0038】以上、本発明が適用される両面研削装置の
構成、及びこの両面研削装置を用いた両面研削方法につ
いて説明した。本実施形態では、半導体ウエハのような
高脆性材を材質とする被加工物への適用について示した
が、鋼やアルミ等に代表される金属材料やガラス(レン
ズ)等の非金属材料への適用も、本発明の技術範囲内で
可能である。特にレンズに代表される割れやすく傷つき
易い被加工物の表面を両面研削する場合は、被加工物を
静圧保持部材により非接触状態で静圧保持することによ
り、被加工物が研削工具(あるいは研磨工具)から受け
る研削荷重を極力小さくするように研削工具の研削送り
量を微小に設定することができ、その結果加工中の被加
工物の割れを防ぐとともに加工完了後の被加工物表面の
研削傷を最小限に抑えることが可能となる。また、本実
施形態では、クーラント圧による静圧保持について示し
たが、この代わりに空気圧による静圧保持としても本実
施形態のものとほぼ同等の効果が得られる。ただし、こ
の場合は別個にクーラント供給手段を設ける必要があ
る。
The configuration of the double-sided grinding apparatus to which the present invention is applied and the double-sided grinding method using the double-sided grinding apparatus have been described above. In the present embodiment, the application to a work piece made of a highly brittle material such as a semiconductor wafer has been described, but it can be applied to a metal material typified by steel or aluminum or a non-metal material such as glass (lens). Application is also possible within the technical scope of the present invention. In particular, when performing double-sided grinding on the surface of a work piece that is easily cracked or damaged, such as a lens, by holding the work piece under static pressure in a non-contact state with a static pressure holding member, the work piece is cut by a grinding tool (or The grinding feed amount of the grinding tool can be set to a minimum so that the grinding load received from the grinding tool) can be minimized. As a result, cracking of the work piece during processing can be prevented and the surface of the work piece after processing is completed. It is possible to minimize grinding scratches. Further, in the present embodiment, the static pressure holding by the coolant pressure has been described, but instead of this, the static pressure holding by the air pressure can obtain substantially the same effect as that of the present embodiment. However, in this case, it is necessary to separately provide a coolant supply means.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、半導体ウエハに代表さ
れる高脆性材を材質とする円板状の被加工物表面の両面
同時研削において、被加工物の上下両面に対向して設け
られた上下一対の静圧パットからなる静圧保持部材によ
り研削加工中の被加工物を支持するようにしたので、被
加工物は、被加工物の両面に対向して設けられた一対の
研削工具の代わりに、この静圧保持部材により、非接触
状態で支持されるようになった。特に静圧保持部材を円
環状研削工具の半径方向の内側及び外側の2箇所に設け
るようにした場合は、被加工物の両面に対向して設けら
れた一対の研削工具のそれぞれより受ける切削荷重がア
ンバランスになっても、被加工物の砥石接触面の両側に
設けられた2個の静圧保持部材により被加工物を安定し
て支持することができ、その結果平面度の高い両面研削
加工を行うことが可能となった。
According to the present invention, in simultaneous double-sided grinding of the surface of a disk-shaped work piece made of a highly brittle material typified by a semiconductor wafer, it is provided so as to face both the upper and lower surfaces of the work piece. Since the workpiece to be ground is supported by the static pressure holding member composed of a pair of upper and lower static pressure pads, the workpiece is a pair of grinding tools provided facing each other on both sides of the workpiece. Instead of, the static pressure holding member came to be supported in a non-contact state. In particular, when the static pressure holding members are provided at two positions inside and outside in the radial direction of the annular grinding tool, the cutting load received from each of the pair of grinding tools provided facing both sides of the workpiece. Even if the balance is unbalanced, the workpiece can be stably supported by the two static pressure holding members provided on both sides of the grinding stone contact surface of the workpiece, and as a result, double-sided grinding with high flatness. It became possible to process.

【0040】また、本発明によれば、被加工物の両面に
対向して設けられた一対の研削工具の代わりに静圧保持
部材により加工中の被加工物が支持されるようになった
ので、研削抵抗が小さくなるように上下両砥石の切削荷
重を調整することが可能となり、その結果加工中の被加
工物の割れを防ぐとともに加工完了後の被加工物表面の
研削傷を最小限に抑えることが可能となった。
Further, according to the present invention, the workpiece being machined is supported by the static pressure holding member instead of the pair of grinding tools provided so as to face both sides of the workpiece. It is possible to adjust the cutting load of both upper and lower grindstones so that the grinding resistance becomes smaller, and as a result, it is possible to prevent the workpiece from cracking during machining and to minimize the grinding scratches on the surface of the workpiece after machining is complete. It became possible to suppress.

【0041】さらに、従来技術のように被加工物の両面
に対向して設けられた一対の研削工具でのみ被加工物を
支持する場合は、被加工物の両面の研削量を等しくする
ために一対の研削工具はそれぞれ等しい押圧力で被加工
物の両面を研削しなければならず、ウエハのように表面
に凹凸がある高脆性材ではその制御が難しいものとなっ
ていたが、本発明のように被加工物の両面に対向して設
けられた静圧保持部材により被加工物を非接触状態で支
持するようにすれば、数値制御装置で予め設定されただ
けの切込量を一方の研削工具に与えるだけで、被加工物
の両面を等しく研削できるようになり、従来技術よりも
制御が容易となった。
Further, in the case where the workpiece is supported only by a pair of grinding tools provided so as to face both sides of the workpiece as in the prior art, in order to equalize the grinding amount on both sides of the workpiece. The pair of grinding tools have to grind both sides of the work piece with equal pressing force, which is difficult to control with a highly brittle material such as a wafer having irregularities on the surface. If the workpiece is supported in a non-contact state by the static pressure holding members provided so as to face both sides of the workpiece as described above, one of the cutting amounts preset by the numerical controller can be used. Both sides of the work piece can be equally ground by simply giving it to a grinding tool, which makes control easier than in the prior art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における、ウエハ(被加工物)、上下砥
石(研削工具)、及び静圧保持部材の位置関係を含む、
研削装置の要部を示す概念図である。
FIG. 1 includes a positional relationship among a wafer (workpiece), upper and lower grindstones (grinding tool), and a static pressure holding member in the present invention,
It is a conceptual diagram which shows the principal part of a grinding device.

【図2】本発明における両面研削装置を用いた研削方法
の一実施形態を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of a grinding method using a double-sided grinding device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウエハ(被加工物) 2a 上砥石(研削工具) 2b 下砥石(研削工具) 3a 上静圧パット(静圧保持部材) 3b 下静圧パット(静圧保持部材) 4 静圧ポケット 5 砥粒層 6 キャリア(外周支持体) 1 Wafer (workpiece) 2a Upper grindstone (grinding tool) 2b Lower grindstone (grinding tool) 3a Upper static pressure pad (static pressure holding member) 3b Lower static pressure pad (static pressure holding member) 4 Static pressure pocket 5 Abrasive grains Layer 6 Carrier (peripheral support)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高脆性材を材質とする円板状の被加工物の
上下両面に対向して設けられた一対の円環状研削工具に
より被加工物の両面を同時に研削加工する両面研削装置
において、前記被加工物の上下両面に対向して設けられ
た上下一対の静圧パットからなる静圧保持部材により加
工中の被加工物を支持するようにしたことを特徴とする
高脆性材の両面研削装置。
1. A double-sided grinding machine for simultaneously grinding both sides of a workpiece by a pair of annular grinding tools provided to face both upper and lower sides of a disk-shaped workpiece made of a highly brittle material. Both sides of a highly brittle material characterized in that the workpiece being processed is supported by a static pressure holding member composed of a pair of upper and lower static pressure pads provided so as to face the upper and lower surfaces of the workpiece. Grinding equipment.
【請求項2】前記静圧保持部材を前記円環状研削工具の
半径方向の内側及び外側の2箇所に設けたことを特徴と
する請求項1記載の高脆性材の両面研削装置。
2. The double-side grinding device for a highly brittle material according to claim 1, wherein the static pressure holding members are provided at two locations inside and outside the annular grinding tool in the radial direction.
【請求項3】前記各静圧パットの被加工物の表面に対向
した面に複数個の静圧ポケットを設け、各静圧ポケット
の内部にクーラント吐出口を設けたことを特徴とする請
求項1または2に記載の高脆性材の両面研削装置。
3. A plurality of static pressure pockets are provided on the surface of each of the static pressure pads facing the surface of the workpiece, and a coolant discharge port is provided inside each static pressure pocket. The double-sided grinding device for a highly brittle material according to 1 or 2.
【請求項4】前記静圧保持部材のうち、前記被加工物の
上面に対向して設けられた静圧パットは前記円環状研削
工具のうち被加工物の上面を加工する研削工具に連動し
て動作し、かつ被加工物の下面に対向して設けられた静
圧パットは前記円環状研削工具のうち被加工物の下面を
加工する研削工具に連動して動作するようにしたことを
特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の高脆性材
の両面研削装置。
4. A static pressure pad of the static pressure holding member, which is provided so as to face the upper surface of the workpiece, interlocks with a grinding tool for machining the upper surface of the workpiece of the annular grinding tool. And the static pressure pad provided so as to face the lower surface of the workpiece is designed to operate in conjunction with the grinding tool for machining the lower surface of the workpiece among the annular grinding tools. The double-sided grinding device for a highly brittle material according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】前記円環状研削工具の砥粒層の材質として
ダイヤモンド砥粒を用いたことを特徴とする請求項1乃
至4のいずれかに記載の高脆性材の両面研削装置。
5. The double-sided grinding apparatus for highly brittle material according to claim 1, wherein diamond abrasive grains are used as a material of the abrasive grain layer of the annular grinding tool.
【請求項6】研削加工中、前記被加工物は、垂直方向に
関しては前記静圧保持部材により支持され、水平方向に
関しては円環状の外周支持体(キャリア)により支持さ
れるようにしたことを特徴とする請求項4または5に記
載の高脆性材の両面研削装置。
6. During the grinding process, the workpiece is supported by the static pressure holding member in the vertical direction and is supported by an annular outer peripheral support (carrier) in the horizontal direction. The double-sided grinding device for a highly brittle material according to claim 4 or 5, characterized in that:
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6296553B1 (en) 1997-04-02 2001-10-02 Nippei Toyama Corporation Grinding method, surface grinder, workpiece support, mechanism and work rest
US6652358B1 (en) 1999-05-07 2003-11-25 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Double-sided simultaneous grinding method, double-sided simultaneous grinding machine, double-sided simultaneous lapping method, and double-sided simultaneous lapping machine
WO2005070620A1 (en) 2004-01-22 2005-08-04 Koyo Machine Industries Co.,Ltd. Double-end surface grinding machine
DE102004011996A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-29 Siltronic Ag Device for simultaneous two-sided grinding of disc-shaped workpieces
US7150674B2 (en) * 2002-10-09 2006-12-19 Koyo Machine Industries Co., Ltd. Both-side grinding method and both-side grinding machine for thin disc work
JP2007095987A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Shin Etsu Handotai Co Ltd Method of manufacturing semiconductor wafer and grinding apparatus
JP2007096015A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Shin Etsu Handotai Co Ltd Double-disk grinding apparatus for semiconductor wafer, static pressure pad and double-disk grinding method using the same
JP2008119785A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Disco Abrasive Syst Ltd Grinding machine and grinding method of wafer
US20130213437A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2016154170A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社ディスコ Grinding device
CN111993187A (en) * 2020-09-08 2020-11-27 广西职业技术学院 Synchronous grinding device of inside and outside wall of computer machine case

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100474030B1 (en) * 1997-04-02 2005-07-25 가부시기가이샤 니페이 토야마 Grinding method, surface grinder and workpiece support mechanism
US6296553B1 (en) 1997-04-02 2001-10-02 Nippei Toyama Corporation Grinding method, surface grinder, workpiece support, mechanism and work rest
US6652358B1 (en) 1999-05-07 2003-11-25 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Double-sided simultaneous grinding method, double-sided simultaneous grinding machine, double-sided simultaneous lapping method, and double-sided simultaneous lapping machine
US7150674B2 (en) * 2002-10-09 2006-12-19 Koyo Machine Industries Co., Ltd. Both-side grinding method and both-side grinding machine for thin disc work
WO2005070620A1 (en) 2004-01-22 2005-08-04 Koyo Machine Industries Co.,Ltd. Double-end surface grinding machine
EP1707313A1 (en) * 2004-01-22 2006-10-04 Koyo Machine Industries Co., Ltd. Double-end surface grinding machine
EP1707313B1 (en) * 2004-01-22 2009-04-01 Koyo Machine Industries Co., Ltd. Double-end surface grinding machine
DE102004011996B4 (en) * 2004-03-11 2007-12-06 Siltronic Ag Device for simultaneous two-sided grinding of disc-shaped workpieces
DE102004011996A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-29 Siltronic Ag Device for simultaneous two-sided grinding of disc-shaped workpieces
JP2007096015A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Shin Etsu Handotai Co Ltd Double-disk grinding apparatus for semiconductor wafer, static pressure pad and double-disk grinding method using the same
JP2007095987A (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Shin Etsu Handotai Co Ltd Method of manufacturing semiconductor wafer and grinding apparatus
JP4670566B2 (en) * 2005-09-29 2011-04-13 信越半導体株式会社 Semiconductor wafer double-head grinding apparatus, hydrostatic pad and double-head grinding method using the same
JP2008119785A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Disco Abrasive Syst Ltd Grinding machine and grinding method of wafer
US20130213437A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Substrate processing apparatus and substrate processing method
US10328465B2 (en) * 2012-02-21 2019-06-25 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
US10799917B2 (en) 2012-02-21 2020-10-13 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
US11192147B2 (en) 2012-02-21 2021-12-07 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2016154170A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社ディスコ Grinding device
CN111993187A (en) * 2020-09-08 2020-11-27 广西职业技术学院 Synchronous grinding device of inside and outside wall of computer machine case

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