JPS5937037A - 立軸回転テ−ブル形平面研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、主として半導体ウェハの平面研削に用いられ
る室軸回転テーブル形平面研削盤に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に、半導体ウニ・・（以下、たんにウエノ・と略記
する。）の主面の平面研削は、室軸回転テーブル形平面
研削盤により行われている。すなわち第１図に示すよう
に１回転テーブル（１）上に複数個配設されたウニ・・
吸着体（２）・・によりウニ・・を支持して矢印（３）
方向に回転させるきともに、カップ形の砥石（４）の端
面がウエノ・に当接するように紙面垂直方向に送りなが
ら、矢印（５）方向に回転させてウェハを平面研削して
いる。この場合、回転テーブル（１，）上のウェハ吸着
体（２）・・・の配設数は、研削するウニ・・数が最大
となるように決定されている。このだめ砥石（４）の研
削作用面である端部とウニ・・吸着体（２）・・・とが
、回転テーブル（１）のいかなる回転位置においても重
なり合う構造となっている。しだがって、砥石（４）を
支持する砥石ヘッドの降下動の限界が、ウニ・・吸着体
（２）・・・のウエノ・吸着面となる（ｌクエ・・吸着
面より砥石（４）の端面を下げることはできない。）の
で、アイドリンク運動時の昇降動のストロークを、ウニ
・・吸着面より相当上方に１〜か設定できず、十分なア
イドリンク効果を得ることができない。まだ、ウニ・・
の平面研削を終了して、砥石（４）がウエノ・から離脱
する瞬間に、砥石（４）とウェハとの接触状態に変化が
生じて、ウエノ・仕上面に砥石回転マークがついてしま
い、ウエノ・の外観品質が低下してしまう。

［発明の目的］ 本発明は、ト記事情を勘案してなされたものＣ１各種調
整が容易で、しかも外観品質の良好なウェハを得ること
のできる室軸回転テーブル形平面研削盤を提供すること
を目的とする。

［発明の概要］ 回転テーブルトの複数のウェハ吸着体の吸着面とカップ
形の砥石の研削作用端面とが、回転テーブルの回転中に
少なくとも１個の特定の回転位置において重なり合わな
いように、ウェハ吸着体を回転テーブル上に配設し、か
つ、上記特定の回転位置を検出する回転位置検出器を設
けて、上記特定の回転位置の検出と同期して、砥石と回
転テーブルを相対的に進退させるようにしだものである
。

［発明の実施例］ 以下、本発明を図面を参照して、実施例に基づいて詳述
する。

第２図は、本実施例の支軸回転デープル形平面研削盤を
示すもので、ベッド（６）上には、円柱状のサドル（７
）が図示せぬ第１の回転駆動機構によシ回転自在に支持
されている。サドル（７）には回転テーブル（８）が同
軸に固定されている。一方、ベッド（６）の側部には、
コラム（９）が立設されていて、このコラム（９）のベ
ッド（６）側には、砥石ヘッド（１（１）が、コラム（
９）に内蔵された図示せぬ昇降駆動機構により矢印（Ｉ
ｌａ）　、　（ｌｌｂ）方向に昇降自在に取付けられて
いる。砥石ヘッド００）には、この砥石ヘッド（Ｉｆｆ
ｔに内蔵された第２の回転駆動機構により回転駆動され
るスピアドル（１渇が軸支されている。このスピンドル
０２の先端には第３図に示すように、一対のフランジ（
１３ａ　）　、　（１３ｂ　）が挿通され、これらフラ
ンジ（１，３ａ）。

（１３１））によりカップ形の砥石（１４）がスピンド
ル（１カと同軸に挾持されるとともに、砥石（１４）は
、砥石取付ナツト（１鴎によりフランジ（１３ａ　）　
、　（１３ｂ　）に着脱自在に締着固定されている。上
記砥石θ荀を挾持しているフランジ（１３ａ　）　、　
（１３ｂ　）は、フランジ取付ナツト０９によりスピン
ドル（１２１先端に固定されている。この砥石（１４）
の一端部側は、厚み５韻程度のダイヤモンド砥粒が被着
された円環状の研削作用端面（１７Ｌ！：なっている。

この研削作用端面（１７）は、回転テーブル（８）の円
形をなすテーブル面（８ａ）に対向するとともに、研削
作用端面住ηの外径は、回転テーブル（８）の外径のほ
ぼ半分になるように設定されている。

そして、スピンドル（１２の軸心は回転テーブル（８）
の軸心に対してほぼ平行かつ偏心して設けられ、かつ、
スピアドルｆ１２１の軸心の延長線は、回転テーブル（
８）のテーブル面（８ａ）において、テーブル面（８ａ
）と同心かつ回転テーブル（８）の外径の半分の直径を
有する円周と交差するように設定されている。したがっ
て、第４図のように、研削作用端面（１カは、あたかも
回転テーブル（８）のテーブル面（８ａ）に対して、こ
のテーブル面（８ａ）の直径の半分の直径を有する内接
円きなるように設けられている。さらに回転テーブル（
８）のテーブル面（８ａ）には、一端面にウェーを保持
する吸着面が形成されだ円柱状のウェハ吸着体（Ｉｉ・
・・が、一部を突出させて嵌設されている。これらウニ
・・吸着体（＋８）・・・の他端面ば、第；３Ｍに示す
ように、回転テーブル（８）Ｋ設けられた導通管（Ｉ■
を介して図示せぬ真空源に接続されていてウェハ吸着体
（１訃・・の吸着面上に載置されたウェハを真空吸着す
るようになっている。そして、回転テーブル（１俤が第
４図矢印（２０）方向に回転したとき、研削作用端面（
１７）とウェハ吸着体（１８）・・の吸着面とが重なり
合わず両者が互に干渉しない空間部位が１個以−トでき
るように、ウェハ吸着体ｔｍ・・・が配設されている（
第４図においては、空間部位Ａ及び空間部位Ｂからなる
２個の空間部位が設定されている。）０さらに、回転テ
ーブル（１１の外周面には、２個のマグネッ）　（２１
）　、　０υが点対称位置知突設されているとともに、
コラム（９）の回転テーブル０９側の而の上記マグネッ
トＣυ、　（２１）とほぼ同じ高さ位置には、回転テー
ブル（１１が１回転するとと如近接対向する磁気形の近
接スイッチ（２２が取付けられている。

上記マグネット（２Ｉ）、（２υは、研削作用端ｉ１　
（１７）とウニ・・吸着体０渇・・・の吸着面とが重な
り合わない回転テーブル０！Ｊの回転位置で、マグネッ
）　（２１）　、　（λｊ）が近接スイッチ０渇に近接
対向して近接スイッチＣ２１を動作させるような回転テ
ーブルａｌ上の特定位置に取付けられている。この近接
スイッチ（２っは、第５図に示すように、スパークアウ
ト時間設定のためのタイマ（２漕七ともに例えばマイク
ロ・コンピュータ、シーケンサ等の制御部（２４１Ｋ　
Ｋ気的に接続されている。さらに、この制御部Ｉ２４）
は、回転テーブル（８）を回転駆動させるだめの第１の
回転駆動機構彌、砥石（１４）を回転駆動させるだめの
第２の回転駆動機構（ハ）及び砥石ヘッド（ｉｏ）を昇
降させるだめの昇降駆動機構（２７）が電気的に接続さ
れている。

つぎに、上記構成の平面研削盤の作動について述べると
、まず、研削作用端面０７）が第４図の空間部位Ａにあ
る状態で、砥石ヘッド（１０）の昇降動作を行わせ、ア
イドリンク作業を行う。このとき、研削作用端面（Ｉ７
）サウエハ吸着体（１秒とは重なり合ゎなりので、昇降
運動の下限位置をウェハ吸着面以下に設定すＺこ吉がで
きるので、十分なアイドリンク効果を得ることができろ
。っぎて、ウェハ吸着体（旧・・・トにウェハを真空吸
着させ、回転テーブル（８）を第４図矢印（２υ方向に
約２〜１ｏｒ・ｐ−ｍで回転させる吉吉もに、スピンド
ル（１渇を回転駆動して、砥石０４）を矢印（２８）方
向に約１５０Ｏｒ・ｐ−ｍで回転させる。

し７かし−Ｃ１制御部（２４）に設定されている加ニブ
ログラムに基づいて砥石ヘッド（１ｏ）をウェハ直前位
置まで早送りする（第６図領域ｃ）！Ｊ））。っ八゛に
、送り速度を減少させて砥石（１４）をウェハに切込ま
せ荒研削を行う（第６図領域（３０）　）。さらに、送
り速度を減少させ、ウェハの仕上げ研削を行う（第６図
領域Ｏυ）。仕上げ研削終了後、タイマ（ハ）が作動し
、スパークアウト時間△ｔだけ、砥石０４）の切込みが
停止される（第６図領域Ｃ３３）。一方、近接スイッチ
＠からは、この近接スイッチ（２２１が回転テーブル（
８）と一体的に回転しているマグネッ）（２１）、（２
１）＆？：対向するごとに、換言すれば、回転テーブル
（８）上のウェハ吸着体ａ枠の吸着面き砥石Ｑ４）の研
削作用端面ａθさが重なし合わず互に干渉しない回転テ
ーブル（８）上の空間部位Ａ、Ｂが研削作用端面０η位
置吉一致した時点で、第７図に示すようにパルス状の回
１位置検出信号ＳＡが制御部Ｃ４に出力される。この制
御部（２４１には、タイマＣ３から計時信号８１１も出
力されていて、制御部ｅ４１にては、スパークアウト終
了を示す計時信号ＳＢの後縁を起点として、最初の回転
位置検出信号ＳＡの人力と同期して、昇降制御信号ＳＣ
が昇降駆動機構Ｑηに出力される。その結果、砥石ヘッ
ド翰は、ｗｃｚ図矢印（ｔｅａ）方向に早戻りし原位置
に復帰する（第６図領域ζ（１１）。このきき、砥石（
１優の研削作用端面（Ｉ７）とウェー・とは重なシ合っ
ていないので、ウェハ表面に砥石回転マークが付着する
ことはない。しかして、制御部（２４）からは、第１及
び第２の回転駆動機構（２！ｉ）　、　（２Ｇｌに回転
制御信号ＳＤが出力され、回転テーブル（８）及び砥石
αａの回転は停止する。

なお、上記実施例においては、近接スイッチとして磁気
形のものを用いたが、これに制約されるこきなく、高周
波形、容量形等の近接スイッチを用いてもよい。さらに
、フォトカプラなどを利用して光学的に回転位置を検出
するようにしてもよい。のみならず、マイクロスイッチ
等の接触形の位置検出器を用いてもよい。まだ、上記実
施例においては、砥石ヘッド（１＠を昇降させたが、回
転テーブル（８）を昇降させるようにしてもよく、要す
るに、回転テーブル（８）（！：砥石ヘッド（１０）／
！：を相対的に進退さぜるものであれば、本発明の要旨
の範囲内である。また、本発明室軸回転テーブル形平面
研削盤は、半導体ウェハの平面研削に適用しだが、これ
に特に限定されるこさなく、板状の被加工物全般に適用
できることはもちろんである。さらにウェハはウェハ吸
着体による真空吸着に限ることなく、例えばワックスな
どにょシ支持する場合にも本発明は適用できる。

［発明の効果］ 本発明支軸回転テーブル形平面研削盤は、回転テーブル
上にウェハを真空チャックするウェハ吸着体の吸着面が
、ウェハを研削加工するカップ形砥石の研削作用端面が
重なり合わない位置を１個所以」二設け、上記型なり合
わない位置を自動１検出ｌ〜で、砥石と回転テーブルと
を相対的に進退させるように１〜たもので、研削加工終
了後、砥石を回転テーブルから離間させる際に、研削作
用端面がウェハ表面に接触していないので砥石回転マー
クがウェハに転写されることがなくなり、ウェハの外観
品質と加工精度が向上する。また、ウェハ吸着体の吸着
而より研削作用端面が下方になるまで送り運動させるこ
とができるので、研削作用端面がウェハ吸着体の吸着而
に接触する直前位置検出のためのオーバランスイッチの
設定が容易になる。

さらに、平面研削盤のアイドリンクを、砥石でウェハ吸
着体をセルフグラインディング（修ＦＦ、）スる位置か
ら早戻り位置にわたって行うことができるので、潤滑油
を十分に循環させることができるようになる結果１機械
の安定性及び加工精度を向−ヒさせるこ吉ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転テーブル上におけるウェハ吸着体の
配役を示す平面図、第２図は本発明の一実施例における
支軸回転テーブル形平面研削盤の概略図、第３図は第２
図に示す支軸回転テーブル形研削盤の砥石及び回転テー
ブルを示す要部拡大断面図、第４図は第３図に示す回転
テーブルの平面図、第５図は第２図に示す室軸回転テー
ブル形平面研削盤の電気回路系統図、第６図は第２図に
示す室軸回転テーブル形平面研削盤による研削加工の加
エンーケンス・ダイヤグラム、第７図は第５図に示す電
気回路における制御動作を示すタイミングチャートであ
る。 （８）・・・回転テーブル、（１０）・・・砥石ヘッド
、　（１４）・・砥石。 （１η・・・研削作用端面、 Ｑφ・・ウェハ吸着体（被加工物支持体）、（２渇・・
・近接スイッチ（回転位置検出器）。 （２７）・・・昇降駆動機構。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 （ほか１名） ′来１図 １３図 ′紙４図 了す図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 テーブル面を有ｌ−上記テーブル面上に被加工物を固定
   する複数の被加工物支持体が配設され上記テーブル面に
   垂直な回転軸線のまわりに回転駆動される回転テーブル
   み、一端部に円環状の研削作用端１ｈ１が形成されたカ
   ップ形の砥石が上記研削作用端面を上記被加工物支持体
   に対向させて取付けられ上記砥石の回転軸線は上記回転
   テーブルの回転軸線に対してほぼ平行かつ偏心して設定
   された砥石ヘッドと、上記回転テーブルに対して上記砥
   石ヘッドを相対的に進退させる昇降駆動機構と。 上記回転テーブルの特定部位を検出１〜で検出信号を出
   力する回転位置検出器とを具備１〜、上記テーブル面の
   上記被加工物支持体間にはヒ記研削作用端面吉−ヒ記被
   加工物支持体とが干渉しない空間部位が１個所以上形成
   され、Ｌ配字間部位が上記研削作用端面位置と一致する
   上記回転テーフ゛ルの回転位置を上記回転位置検出器に
   より検出しこの回転位置検出器から出力された検出信号
   に基づき上記昇降駆動機構を制御することを特徴とする
   室軸回転テーブル形平面研削盤。