JPS6384858A - 研削方法および装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は研削技術、特に、半導体ウニ／％の研削に適用
して効果のある技術に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体ウェハの結晶加工工程におけるウェハ研削技術に
ついては、株式会社工業調査会、昭和５９年１１月１０
日発行、「電子材料Ｊ　１９８５年別冊、Ｐ４１〜Ｐ４
９に記載されている。

ところで、本発明者は、半導体ウェハの研削技術につい
て検討した。以下は、本発明者によって検討された技術
であり、その概要は次のとおりである。

すなわち、たとえばシリコン（Ｓｉ）の単結晶よりなる
ウェハを研削加工する場合、ウェハの両面を研削加工し
て次工程に送ることが望まれる。

その場合、ウェハの両面を研削するためには、ウェハの
片面ずつをそれぞれ別々の研削加工機によって研削する
のが通常である。

たとえば、ウェハをまず片面だけ研削した後、所定量の
片面研削ウェハをカセットに収納し、そのカセット毎に
反転して加工機に再セットし、他面の研削加工を行うこ
とが考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記した技術では、ウェハの研削が片面
ずつ完全に別個の加工機で行われるか、あるいは同一の
加工機であったとしても片面の研削と他面の研削とが完
全に分断された加工作業となり、両面一貫処理は不可能
である。

そのため、研削加工の作業能率が低い上に、カセット毎
の反転などのために複雑なかつ大形の機構を必要とする
などの問題があることを本発明者は見い出した。

本発明の目的は、被研削物の両面を自動的かつ連続的に
一貫研削加工することのできる技術を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、単一の装置および同一の研削砥石
で１つの被研削物の両面を一貫自動加工でき、両面の研
削精度を均一にすることのできる技術を提供することに
ある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、１台の研削装置で被研削物の両面の研削を自
動的かつ連続的に行うものであり、１つの被研削物を移
送手段で移動テーブルに載置して研削位置に移動させ、
研削手段によりその一面の研削を行った後、被研削物を
反転させ、移送手段で再び移動テーブル上に載置して研
削位置に移動させ、前記と同一の研削手段により被研削
物の他面を研削加工し、両面の研削を終了した被研削物
を前記移動テーブルから取り出すものである。

〔作用〕

前記した手段によれば、１つの被研削物の両面を１台の
装置のみで一面から他面へと連続的に一貫自動研削加工
することができ、カセット毎の反転および再セットなど
は必要とせず、単に個々の被研削物を反転させるだけで
よいので、その反転は小形の簡単な反転機構で容易に行
うことができる。しか゛も、同一の研削手段で１つの被
研削物の両面を研削するので、１つの被研削物における
研削加工条件のばらつきを防止することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である半導体ウェハの研削装
置を示す略平面図である。

本実施例における研削装置は、装置本体１の上に各処理
部が平面的に配設されて全体として１台の一貫自動研削
加工装置を構成しているものである。

この研削装置の装置本体１の上には、被研削物である半
導体ウェハ２をローディングするローディング部３と、
該ローディング部３から供給されたウェハ２を仮置きす
るチャック台４と、該チャック台４上から搬送されたウ
ェハ２を載置して研削位置に移動させる移動テーブル５
とが設置されている。移動テーブル５は第１図の実線位
置から二点鎖線位置まで直線的に水平移動するもので、
その上の２ケ所には、エアベアリングによる自転機構内
蔵した第１のウェハチャック台６および第２のウェハチ
ャック台７　（被研削物保持部）がそれぞれ配設されて
いる。

第１図の状態は第１のウェハチャック台６で保持された
ウェハ２が、研削手段の一例である研削砥石８の下側の
研削位置に移動されている状態を示している。

本実施例の研削砥石８は、装置本体１に移動調整可能に
装着された自動定寸機構付きの２方向スライド装置９と
、このスライド装置９に支持されたスピンドル駆動モー
タ１０と、この駆動モータ１０によりベルト１１を介し
て回転駆動され、研削砥石８を高速回転させるエアベア
リング主軸１２と組み合わされ、該エアベアリング主軸
１２０回りで水平面内を高速回転されることにより、移
動テーブル５のウェハチャック台６または７上のウェハ
２の両面を片面ずつ研削加工する。

また、装置本体１のほぼ中央部上には、片面を研削した
半導体ウェハ２の他面の研削を可能にするため、片面研
削直後のウェハ２を１枚ずつ反転させる反転機構１３が
設けられている。この反転機構１３は、たとえば真空吸
着によりウェハ２を保持して１８０度揺動可能な反転ア
ーム１４と、このアーム１４が反転揺動時に通る部分だ
け一部切欠したドーナツ形の一対のウェハ仮置き台１５
および１６とからなる。アーム１４はその１８０度反転
揺動によりウェハ仮置き台１５上のウェハ２をウェハ仮
置き台１６上に反転して受は渡す。

前記チャック台４と移動テーブル５のウェハチャック台
６との間、および該ウェハチャック台６とウェハ仮置き
台１５との間におけるウェハ２の移送はウェハハンドラ
１７　（第１の移送手段）の揺動アーム１８の水平面内
での揺動により行われる。

一方、ウェハ仮置き台１６と移動テーブル５のウェハチ
ャック台７との間、および該ウェハチャック台７とアン
ローディング用のチャック台１９との間におけるウェハ
２の移送は、ウェハハンドラ２０　（第２の移送手段）
の揺動アーム２１の水平面内での揺動により行われる。

また、装置本体１上の前記チャック台１９０近くには、
アンローダカセットを設置されるアンローディング部２
２が配設される。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、被研削部である半導体ウェハ２はローダカセット
に複数枚入れられた状態でローディング部３にローディ
ングされ（工程ａ）、図示しない取出手段でチャック台
４に搬送される（工程ｂ）。

チャック台４上のウェハ２はウェハハンドラ１７の揺動
アーム１８でたとえば真空吸着により保持されて移動テ
ーブル５のウェハチャック台６上　・に移送され、該ウ
ェハチャック台６上に真空吸着などで保持される。この
時、移動テーブル５は第１図の二点鎖線位置に移動して
いるが、ウェハチャック台６へのウェハ移送後は第１図
の実線位置に水平移動する。それにより、ウェハ２は研
削砥石８の下側における研削位置に来る。

したがって、この状態で、スピンドル駆動モータ１０に
より研削砥石８を回転させ、該研削砥石８をウェハ２の
片面に押し当てることによって、ウェハ２の片面が研削
加工される（工程Ｃ）。

この研削加工終了後には、移動テーブル５を再び第１１
！Ｉの二点鎖線位置に戻し、片面を研削されたウェハ２
をウェハハンドラ１７の揺動アーム１８でウェハチャッ
ク台６から反転機構１３の仮置き台１５上に搬送する（
工程ｄ）。

次いで、この仮置き台１５上のウェハ２を反転機構１３
の反転アーム１４で吸着保持し、該反転アーム１４を垂
直面内で１８０度反転揺動させると、ウェハ２は反転状
態すなわち未研削面を上にした状態でもう一方の仮置き
台１６上に仮置きされる（工程ｅ）。

その後、仮置き台１６上のウェハ２はウェハハンドラ２
０の揺動アーム２１により、たとえば真空吸着により保
持され、仮置き台１６上から移動テーブル５のウェハチ
ャック台７の上に搬送され、真空吸着により該ウェハチ
ャック台７上に保持される（工程ｆ）。なお、このウェ
ハ受は渡し時には、移動テーブル５は第１図の実線位置
に戻っているので、ウェハ２がウェハチャック台７上に
吸着保持された後の移動テーブル５は第１図の実線位置
から二点鎖線位置に水平移動する。それにより、ウェハ
２はウェハチャック台７上において研削砥石８の下方の
研削位置に置かれる。

したがって、この状態で、研削砥石８をスピンドル駆動
モータ１０により高速回転させながらウェハ２に押しあ
ていと、ウェハ２の未研削面が研削加工される。それに
よって、ウェハ２の両面共に同一の研削砥石８により研
削加工されたことになる。

この両面加工後のウェハ２は、移動テーブル５と第１図
の二点鎖線位置から実線位置に戻した後、ウェハチャッ
ク台７からウェハハンドラ２０の揺動アーム２１で仮置
き台１９上に搬出される（工程ｇ）。そして、この仮置
き台１９の上から、図示しない搬出手段でアンローディ
ング部２２のアンローダカセットに収納される（工程ｈ
）。

以上により、１枚の半導体ウェハ２の両面が連続的に一
貫自動研削加工される。

このように、本実施例によれば、以下の効果が得られる
。・ （１）、　　１枚の単導体ウェハ２の両面が、ローディ
ングＢ３からチャック台４、移動テーブル５のウェハチ
ャック台６、反転機構１３の仮置き台１５および１６、
移動テーブル５のウェハチャック台７、チャック台１９
を経てアンローディング８２２に至るまで、全て自動作
業で一貫処理されるので、極めて効率の良い自動両面研
削加工が行われる。

（２）前記（１）により、１枚のウェハ２の両面が同一
の研削砥石８で研削されるので、両面共に研削条件のば
らつきのな（へ均一な研削加工が行われる。

（３）０両面研削加工のための諸設備が全て装！本体１
上の組み込まれているので、装置の小形化、設置スペー
スの節減が可能となる。

（４）、ウェハカセットの反転が不要であるので、大形
かつ複雑な反転機構が不要となり、装置の小形化に寄与
することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、移動テーブル５や、反転機構１３、ウェハハ
ンドラ１７，２０などの構造、さらには他の処理部の配
置を前記実施例以外のものとすることができる。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である半導体ウェハの研削加工に適用し
た場合について説明したが、これに限定されるものでは
な（、たとえば両面研削が必要な半導体ウェハ以外の物
品の研削加工にも広く適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下ｇ己の通りであ
る。

すなわち、被研削物の両面を研削する方法であって、被
研削物を移動テーブルで研削位置に移動させて研削手段
によりその一面を研削した後、前記被研削物反転手段に
移送して反転させ、該被研削物を再び・前記研削位置に
移動させて前記研削手段により該被研削物の他面を研削
して取り出すことをにより、極めて効率の高い両面−貫
自動研削加工が可能である。

また、被研削物の両面を研削する装置であって、被研削
物をローディングするローディング部と、このローディ
ング部から供給された被研削物を載置して研削位置に移
動させる移動テーブルと、被研削物の両面を研削する研
削手段と、その一面の研削を終了した被研削物を反転さ
せる反転機構と、被研削物を前記ローディング部から前
記移動テーブルへ、かつ前記移動テーブルから前記反転
機構へ移送する第１の移送手段と、両面の研削を終了し
た被研削物を取り出すアンローディング部と、前記反転
機構で反転された被研削物を該反転機構から再び前記移
動テーブルに移送し、かつその他面の研削を終了した被
研削物を前記移動テーブルから前記アンローディング部
に移送する第２の移送手段とからなることにより、１台
のみの研削装置で、極めて効率的な両面−貫自動研削加
工を行うことのできる小形の高機能研削装置を得ること
ができる。

さるに、本発明においては、１つの被研削物の両研削面
相互間で研削条件のばらつきのない、均一な両面研削が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である半導体ウェハの研削装
置を示す略平面図である。 １・・・装置本体、２・・・半導体ウェハ（被研削物）
、３・・・ローディング部、４・・・チャック台、５・
・・移動テーブル、６・・・第１のウェハチャック台（
被研削物保持部）、７・・・第２のウェハチャック台（
被研削物保持部）、８・・・研削砥石（研削手段）、９
・・・Ｚ方向スライド装置、１０・・・スピンドル駆動
モータ、１１・・・ベルト、１２・・・エアベアリング
主軸、１３・・・反転機構、１４・・・アーム、１５．
１６・・・ウェハ仮置き台、１７・・・ウェハハンドラ
（第１の移送手段）１８・・・揺動アーム、１９・・・
アンローディング用のチャック台、２０・・・ウェハハ
ンドラ（第２の移送手段）、２１・・・揺動アーム、２
２・・・アンローディング部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被研削物の両面を研削する方法であって、搬入され
   た被研削物を移動テーブルで研削位置に移動させて研削
   手段によりその一面を研削した後、前記被研削物反転手
   段に移送して反転させ、該被研削物を再び前記研削位置
   に移動させて前記研削手段により該被研削物の他面を研
   削して取り出すことを特徴とする研削方法。 ２、被研削物が半導体ウェハであることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の研削方法。 ３、被研削物の両面を研削する装置であって、被研削物
   をローディングするローディング部と、このローディン
   グ部から供給された被研削物を載置して研削位置に移動
   させる移動テーブルと被研削物の両面を研削する研削手
   段と、その一面の研削を終了した被研削物を反転させる
   反転機構と、被研削物を前記ローディング部から前記移
   動テーブルへ、かつ前記移動テーブルから前記反転機構
   へ移送する第１の移送手段と、両面の研削を終了した被
   研削物を取り出すアンローディング部と、前記反転機構
   で反転された被研削物を該反転機構から再び前記移動テ
   ーブルに移送し、かつその他面の研削を終了した被研削
   物を前記移動テーブルから前記アンローディング部に移
   送する第２の移送手段とからなることを特徴とする研削
   装置。 ４、前記移動テーブルは第１および第２の２つの研削物
   保持部を有し、被研削物の一面を研削する時には第１の
   被研削物保持部が前記研削手段による研削位置に移動し
   、かつ前記被研削物の他面を研削する時には第２の被研
   削物保持部が前記研削位置に移動することを特徴とする
   特許請求の範囲第３項記載の研削装置。 ５、被研削物が半導体ウェハであることを特徴とする特
   許請求の範囲第３項または第４項記載の研削装置。