KR102234882B1 - 피가공물의 연삭 방법 - Google Patents

피가공물의 연삭 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102234882B1
KR102234882B1 KR1020160004667A KR20160004667A KR102234882B1 KR 102234882 B1 KR102234882 B1 KR 102234882B1 KR 1020160004667 A KR1020160004667 A KR 1020160004667A KR 20160004667 A KR20160004667 A KR 20160004667A KR 102234882 B1 KR102234882 B1 KR 102234882B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
workpiece
grinding
thickness
ultrasonic measuring
measuring device
Prior art date
Application number
KR1020160004667A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160088815A (ko
Inventor
다카유키 마사다
Original Assignee
가부시기가이샤 디스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시기가이샤 디스코 filed Critical 가부시기가이샤 디스코
Publication of KR20160088815A publication Critical patent/KR20160088815A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102234882B1 publication Critical patent/KR102234882B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/003Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving acoustic means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/34Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/46Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428
    • H01L21/461Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/34Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/46Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428
    • H01L21/461Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/463Mechanical treatment, e.g. grinding, ultrasonic treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

(과제) 피가공물의 피연삭면에 두께 측정기의 접촉 단자의 흠집이 남지 않고, 피가공물의 종류에 의존하지 않고 또한 피가공물의 표면측에 보호 부재가 첩착되어 있어도, 피가공물의 두께를 측정하면서 연삭 가능한 피가공물의 연삭 방법을 제공하는 것이다.
(해결 수단) 표면에 보호 부재가 첩착된 피가공물의 이면을 연삭하여 피가공물을 소정의 두께로 박화하는 연삭 방법으로서, 제 2 초음파 측정기에 의해서만 피가공물의 표면 및 이면에서의 반사파의 전파 시간의 차에 기초하여 피가공물의 실제 두께를 측정하면서, 소정의 두께까지 피가공물의 이면을 연삭하는 제 1 연삭 공정과, 그 제 1 연삭 공정 종료시에, 제 1 초음파 측정기에 의해 측정한 척 테이블의 상면 높이 위치와 그 제 2 초음파 측정기에 의해 측정한 피가공물의 상면 높이 위치의 차로부터 구해지는 총두께와, 그 제 2 초음파 측정기에 의해 측정한 피가공물의 실제 두께의 차로부터 보호 부재의 두께를 산출하는 보호 부재 두께 산출 공정과, 그 보호 부재 두께 산출 공정 실시 후, 그 제 2 초음파 측정기로 측정한 피가공물의 상면 높이 위치와 그 제 1 초음파 측정기로 측정한 척 테이블의 상면 높이 위치의 차와, 그 보호 부재의 두께로부터 연삭 중인 피가공물의 두께를 산출하고, 피가공물을 목표 마무리 두께까지 연삭하는 제 2 연삭 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

피가공물의 연삭 방법{METHOD OF GRINDING WORKPIECE}
본 발명은 웨이퍼 등의 판상 피가공물의 연삭 방법에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 디바이스가 표면에 복수 형성된 실리콘 웨이퍼 (이하, 간단히 웨이퍼라고 칭하는 경우가 있다) 는, 이면이 연삭되어 소정의 두께로 박화된 후, 절삭 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 디바이스 칩은 휴대 전화, PC 등의 각종 전자 기기에 널리 이용되고 있다.
웨이퍼의 이면을 연삭하려면, 연삭 장치의 척 테이블에서 유지한 웨이퍼를 회전시킴과 함께, 연삭 지석을 회전시키면서 웨이퍼의 피연삭면 (이면) 에 접촉시켜, 웨이퍼의 두께를 측정하면서 연삭하고 있다.
그 때의 두께의 측정 방법으로는, 회전하고 있는 웨이퍼의 피연삭면과 척 테이블의 프레임체의 상면 (기준면) 에 접촉 단자를 접촉시키면서 두께를 측정하고, 소정의 두께에 도달한 시점에서 가공을 종료하는 방법이 일반적이다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 소63-256360호, 일본 공개특허공보 2000-006018호, 일본 공개특허공보 2001-009716호 참조).
일본 공개특허공보 소63-256360호 일본 공개특허공보 2000-006018호 일본 공개특허공보 2001-009716호
그러나, 접촉 단자를 접촉시키면서 두께를 측정하는 측정 방법에서는, 두께 측정기의 접촉 단자를 웨이퍼의 피연삭면에 접촉시키면서 두께를 측정하므로, 웨이퍼의 피연삭면에 접촉 단자가 접촉된 흠집이 남는다는 문제가 있다.
또, 접촉 측정 방법에서는, 웨이퍼의 두께와 웨이퍼의 표면측에 첩착 (貼着) 된 보호 부재를 포함하는 총두께를 두께 측정기로 측정하면서 연삭 가공을 실시하므로, 보호 부재의 두께에 편차가 있는 경우, 그 편차가 측정된 두께에도 나타나 고정밀도의 두께 측정을 할 수 없다는 문제가 있다.
그래서, 레이저 빔을 사용하여 연삭 중인 웨이퍼의 두께를 측정하면서 웨이퍼를 소정의 두께로 박화한다는 연삭 방법도 몇 가지 제안되어 있다. 이 방법에서는, 웨이퍼의 상면에서 반사되는 반사파와 웨이퍼의 하면에서 반사되는 반사파의 도착 시간차로 웨이퍼의 두께를 측정하고 있는데, 피가공물의 종류에 따라서는 특정 파장을 갖는 레이저 빔이 웨이퍼를 투과하지 않는다는 문제가 있어, 피가공물의 종류에 따라서는 레이저 빔을 사용한 두께 측정 방법을 적용할 수 없는 경우가 있다.
본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 피가공물의 피연삭면에 두께 측정기의 접촉 단자의 흠집이 남지 않고, 피가공물의 종류에 의존하지 않고 또한 피가공물의 표면측에 보호 부재가 첩착되어 있어도, 피가공물의 두께를 측정하면서 연삭 가능한 피가공물의 연삭 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 표면에 보호 부재가 첩착된 피가공물을 그 보호 부재를 개재하여 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물의 이면을 연삭하는 연삭 수단과, 피가공물의 두께를 측정하는 초음파 측정 수단을 구비한 연삭 장치를 사용하여 피가공물의 이면을 연삭하여 피가공물을 소정의 두께로 박화하는 피가공물의 연삭 방법으로서, 그 초음파 측정 수단은, 그 척 테이블의 상면에 대향하여 배치되고, 그 척 테이블의 상면 높이 위치를 측정하는 제 1 초음파 측정기와, 척 테이블에 유지된 피가공물의 상면에 대향하여 배치되고, 발진된 초음파가 피가공물의 상면에서 반사된 반사파를 수신할 때까지의 전파 시간과, 피가공물의 하면에서 반사된 반사파를 수신할 때까지의 전파 시간의 차로부터 피가공물의 실제 두께를 측정하는 제 2 초음파 측정기를 포함하고, 그 피가공물의 연삭 방법은, 그 제 2 초음파 측정기에 의해서만 피가공물의 실제 두께를 측정하면서, 소정의 두께까지 피가공물의 이면을 연삭하는 제 1 연삭 공정과, 그 제 1 연삭 공정 종료시에, 그 제 1 초음파 측정기에 의해 측정한 척 테이블의 상면 높이 위치와 그 제 2 초음파 측정기에 의해 측정한 피가공물의 상면 높이 위치의 차로부터 구해지는 총두께와, 그 제 2 초음파 측정기에 의해 측정한 피가공물의 실제 두께의 차로부터 보호 부재의 두께를 산출하는 보호 부재 두께 산출 공정과, 그 보호 부재 두께 산출 공정 실시 후, 그 제 2 초음파 측정기로 측정한 피가공물의 상면 높이 위치와 그 제 1 초음파 측정기로 측정한 척 테이블의 상면 높이 위치의 차와, 그 보호 부재의 두께로부터 연삭 중인 피가공물의 두께를 산출하고, 피가공물을 목표 마무리 두께까지 연삭하는 제 2 연삭 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 피가공물의 연삭 방법이 제공된다.
바람직하게는, 제 1 초음파 측정기와 척 테이블 사이 및 제 2 초음파 측정기와 피가공물의 피연삭면의 사이에는 물이 채워지면서 제 1 및 제 2 연삭 공정이 실시된다.
본 발명의 연삭 방법에서는, 피가공물의 두께를 측정하는 수단으로서, 초음파 측정기를 사용하여 피가공물의 피연삭면의 상면 높이 위치를 측정하면서, 피가공물을 목표 마무리 두께까지 연삭하므로, 피가공물의 피연삭면에 흠집이 남지 않는다.
또, 소정의 두께까지는, 피가공물의 실제 두께를 측정하면서 연삭하고, 피가공물의 목표 마무리 두께까지는, 척 테이블의 상면 높이 위치와 피가공물의 피연삭면의 상면 높이 위치를 측정하면서 연삭 가공하므로, 비교적 염가의 초음파 측정기를 사용하여 피가공물을 목표 마무리 두께까지 연삭할 수 있다.
또한, 피가공물의 표면에 보호 부재가 첩착되어 있어도, 피가공물의 실제 두께를 측정하면서의 연삭 중에 보호 부재는 연삭 압력에 의해 가압되기 때문에, 보호 부재의 두께 편차가 해소되어 피가공물을 목표 마무리 두께까지 양호한 정밀도로 연삭할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 연삭 방법을 실시할 수 있는 연삭 장치의 사시도이다.
도 2 는, 실리콘 웨이퍼의 표면측 사시도이다.
도 3 은, 표면에 보호 테이프가 첩착된 상태의 실리콘 웨이퍼의 이면측 사시도이다.
도 4 는, 제 1 및 제 2 연삭 공정을 설명하는 사시도이다.
도 5 는, 제 1 연삭 공정을 설명하는 일부 단면 측면도이다.
도 6 은, 제 1 연삭 공정 중의 제 1 및 제 2 초음파 측정기의 파형도를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 제 2 연삭 공정을 설명하는 일부 단면 측면도이다.
도 8 은, 제 2 연삭 공정 중의 제 1 및 제 2 초음파 측정기의 파형도를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1 을 참조하면, 본 발명의 연삭 방법을 실시하는 데에 적합한 연삭 장치 (2) 의 외관 사시도가 나타나 있다. 4 는 연삭 장치 (2) 의 베이스이고, 베이스 (4) 의 후방에는 칼럼 (6) 이 수직 형성되어 있다. 칼럼 (6) 에는, 상하 방향으로 연신되는 1 쌍의 가이드 레일 (8) 이 고정되어 있다.
이 1 쌍의 가이드 레일 (8) 을 따라 연삭 유닛 (연삭 수단) (10) 이 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 연삭 유닛 (10) 은, 스핀들 하우징 (12) 과, 스핀들 하우징 (12) 을 유지하는 지지부 (14) 를 갖고 있고, 지지부 (14) 가 1 쌍의 가이드 레일 (8) 을 따라 상하 방향으로 이동하는 이동 기대 (基臺) (16) 에 장착되어 있다.
연삭 유닛 (10) 은, 스핀들 하우징 (12) 중에 회전 가능하게 수용된 스핀들 (18) 과, 스핀들 (18) 을 회전 구동하는 모터 (20) 와, 스핀들 (18) 의 선단에 고정된 휠 마운트 (22) 와, 휠 마운트 (22) 에 착탈 가능하게 장착된 연삭 휠 (24) 을 포함하고 있다.
연삭 장치 (2) 는, 연삭 유닛 (10) 을 1 쌍의 가이드 레일 (8) 을 따라 상하 방향으로 이동시키는 볼 나사 (30) 와 펄스 모터 (32) 로 구성되는 연삭 유닛 이송 기구 (34) 를 구비하고 있다. 펄스 모터 (32) 를 구동하면, 볼 나사 (30) 가 회전하고, 이동 기대 (16) 가 상하 방향으로 이동된다.
베이스 (4) 의 상면에는 오목부 (4a) 가 형성되어 있고, 이 오목부 (4a) 에 척 테이블 기구 (36) 가 배치 형성되어 있다. 척 테이블 기구 (36) 는 척 테이블 (38) 을 갖고, 도시되지 않은 이동 기구에 의해 웨이퍼 착탈 위치 (A) 와, 연삭 유닛 (10) 에 대향하는 연삭 위치 (B) 사이에서 Y 축 방향으로 이동된다. 40, 42 는 벨로즈이다. 베이스 (4) 의 전방측에는, 연삭 장치 (2) 의 오퍼레이터가 연삭 조건 등을 입력하는 조작 패널 (44) 이 배치 형성되어 있다.
도 2 를 참조하면, 반도체 웨이퍼 (11) 는, 예를 들어 두께가 700 ㎛ 인 실리콘 웨이퍼로 이루어져 있고, 표면 (11a) 에 복수의 스트리트 (분할 예정 라인) (13) 가 격자상으로 형성되어 있음과 함께, 복수의 스트리트 (13) 에 의해 구획된 각 영역에 IC, LSI 등의 디바이스 (15) 가 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 반도체 웨이퍼 (11) 는, 디바이스 (15) 가 형성되어 있는 디바이스 영역 (17) 과, 디바이스 영역 (17) 을 위요하는 외주 잉여 영역 (19) 을 구비하고 있다. 또, 반도체 웨이퍼 (11) 의 외주에는 실리콘 웨이퍼의 결정 방위를 나타내는 마크로서의 노치 (21) 가 형성되어 있다.
웨이퍼 (11) 의 이면 (11b) 의 연삭에 앞서, 웨이퍼 (11) 의 표면 (11a) 에는, 보호 테이프 첩착 공정에 의해 보호 테이프 (23) 가 첩착된다. 보호 테이프 (23) 는, 폴리에틸렌염화비닐, 폴리올레핀 등의 기재의 표면에 접착층을 배치 형성하여 구성되어 있다. 보호 테이프 (23) 를 대신하여, 다른 보호 부재를 웨이퍼 (11) 의 표면 (11a) 에 첩착하도록 해도 된다.
본 발명의 연삭 방법이 적용되는 피가공물은, 실리콘 웨이퍼에 한정되는 것은 아니고, 표면에 보호 부재가 첩착된 광 디바이스 웨이퍼 등의 다른 판상 피가공물에도 본 발명의 연삭 방법은 적용할 수 있다.
본 발명의 연삭 방법에서는, 웨이퍼 착탈 위치 (A) 에 위치된 척 테이블 (38) 에서 웨이퍼 (11) 의 보호 테이프 (23) 측을 흡인 유지하고, 웨이퍼 (11) 의 이면 (11b) 을 노출시킨다. 그리고, 도시되지 않은 이동 기구에 의해 척 테이블 (38) 을 Y 축 방향으로 이동시켜, 웨이퍼 (11) 가 연삭 휠 (24) 에 대향하는 도 4 에 나타내는 연삭 위치에 위치한다.
도 4 에 있어서, 연삭 유닛 (10) 의 스핀들 (18) 의 선단에 고정된 휠 마운트 (22) 에는 복수의 나사 (31) 에 의해 연삭 휠 (24) 이 착탈 가능하게 장착되어 있다. 연삭 휠 (24) 은, 휠 기대 (26) 의 자유 단부 (하단부) 에 복수의 연삭 지석 (28) 을 환상으로 고착시켜 구성되어 있다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 초음파 측정 수단 (48) 은, 척 테이블 (38) 의 프레임체의 상면 (38a) 의 높이 위치를 측정하는 제 1 초음파 측정기 (50) 와, 웨이퍼 (11) 의 두께를 측정하는 제 2 초음파 측정기 (54) 를 포함하고 있다.
제 1 및 제 2 초음파 측정기 (50, 54) 는 주파수 20 ㎒ 의 초음파를 발진하는 비교적 염가의 초음파 측정기로서, 200 ㎛ 이상의 두께를 갖는 웨이퍼 등의 판상 피가공물의 두께를 정확하게 측정할 수 있다.
바람직하게는, 제 1 초음파 측정기 (50) 와 척 테이블 (38) 의 상면 (38a) 사이의 거리 및 제 2 초음파 측정기 (54) 와 웨이퍼 (11) 의 상면 (이면) (11b) 사이의 거리는 2 ∼ 3 ㎜ 정도로 설정한다.
제 1 초음파 측정기 (50) 의 선단부에는 원통 부재 (52) 가 배치 형성되고, 제 2 초음파 측정기 (54) 의 선단부에는 원통 부재 (56) 가 배치 형성되어 있다. 제 1 초음파 측정기 (50) 에 의한 척 테이블 (38) 의 상면 (38a) 의 높이 위치의 측정 중에는 원통 부재 (52) 중에 순수가 공급되고, 초음파 측정기 (50) 로부터 발진된 초음파는 순수 중을 전파한다.
마찬가지로, 제 2 초음파 측정기 (54) 에 의한 웨이퍼 (11) 의 상면 (이면) (11b) 의 높이 위치의 측정 중에는 원통 부재 (56) 중에 순수가 공급되고, 제 2 초음파 측정기 (54) 로부터 발진된 초음파는 순수 중을 전파하여 웨이퍼 (11) 에 도달한다.
제 1 연삭 공정에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (38) 을 화살표 a 로 나타내는 방향으로 예를 들어 300 rpm 으로 회전시키면서, 연삭 휠 (24) 을 화살표 b 로 나타내는 방향으로 예를 들어 6000 rpm 으로 회전시킴과 함께, 연삭 유닛 이송 기구 (34) 를 구동하여 연삭 휠 (24) 의 연삭 지석 (28) 을 웨이퍼 (11) 의 이면 (11b) 에 접촉시킨다.
그리고, 연삭 휠 (24) 을 소정의 연삭 이송 속도로 하방으로 소정량 연삭 이송한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 비접촉식의 초음파 측정 수단 (48) 으로 웨이퍼 (11) 의 두께를 측정하면서, 웨이퍼 (11) 를 소정의 두께, 즉 제 2 초음파 측정기 (54) 의 유효 측정 범위인 200 ㎛ 까지 연삭한다.
이 제 1 연삭 공정에서는, 제 2 초음파 측정기 (54) 만을 사용하여 웨이퍼 (11) 의 실제 두께를 측정하면서 연삭을 수행한다. 즉, 제 2 초음파 측정기 (54) 로부터 발진된 초음파가 웨이퍼 (11) 의 상면 (이면) (11b) 에서 반사된 반사파를 수신할 때까지의 전파 시간과, 웨이퍼 (11) 의 하면 (표면) (11a) 에서 반사된 반사파를 수신할 때까지의 전파 시간의 차로부터 웨이퍼 (11) 의 두께를 산출한다.
도 6 을 참조하면, 제 1 연삭 공정에서의 초음파 측정 수단 (48) 의 파형도가 나타나 있다. 64 는 제 1 초음파 측정기 (50) 의 파형도이고, 66 은 웨이퍼 (11) 의 상면에서 반사된 제 2 초음파 측정기 (54) 의 반사파의 파형을 나타내고 있고, 68 은 웨이퍼 (11) 의 하면에서 반사된 반사파의 파형을 나타내고 있다.
웨이퍼 (11) 의 하면 (11a) 의 반사파의 도달 시간은 웨이퍼 (11) 의 상면 (11b) 으로부터의 반사파의 도달 시간부터 지연되어 제 2 초음파 측정기 (54) 로 수신된다. 제 1 초음파 측정기 (50) 의 파형 (64) 및 제 2 초음파 측정기 (54) 의 상면의 반사파의 파형 (66) 및 하면의 반사파의 파형 (68) 은 초음파 측정 수단 (48) 에 접속된 파형 검출부 (58) 로 검출된다.
파형 검출부 (58) 로 검출된 제 2 초음파 측정기 (54) 의 웨이퍼 (11) 의 상면 (이면) (11b) 에서 반사된 반사파를 수신할 때까지의 전파 시간과, 웨이퍼 (11) 의 하면 (표면) (11a) 에서 반사된 반사파를 수신할 때까지의 전파 시간의 차로부터, 두께 산출부 (60) 에서 웨이퍼 (11) 의 두께 (실제 두께) 를 산출하면서 제 1 연삭 공정을 수행한다.
제 1 연삭 공정에서는, 제 1 초음파 측정기 (50) 의 척 테이블 (38) 의 상면 (38a) 의 반사파도 수신하고 있지만, 이 반사파는 웨이퍼 (11) 의 실제 두께의 측정에는 이용되지 않는다.
도 6 의 파형도에서, 화살표 70 은 웨이퍼 (11) 의 상면의 반사파를 수신할 때까지의 시간과 웨이퍼 (11) 의 하면의 반사파를 수신할 때까지의 시간차를 나타내고 있고, 시간차를 t, 웨이퍼 (11) 에서의 음속을 v 로 하면, 두께 산출부 (60) 에서 웨이퍼 (11) 의 두께는 vt/2 로 산출할 수 있다.
이 제 1 연삭 공정을 실시하면, 보호 테이프 (23) 는 연삭 압력에 의해 상방으로부터 가압되기 때문에, 보호 테이프 (23) 의 두께의 편차가 해소되어, 보호 테이프 (23) 는 균일한 두께가 된다.
따라서, 제 1 연삭 공정의 종료시에, 제 1 초음파 측정기 (50) 에 의해 측정한 척 테이블 (38) 의 상면 (38a) 의 높이 위치와, 제 2 초음파 측정기 (54) 에 의해 측정한 웨이퍼 (11) 의 상면 (11b) 의 높이 위치의 차로부터 구해지는 웨이퍼 (11) + 보호 테이프 (23) 의 총두께와, 제 2 초음파 측정기 (54) 에 의해 측정한 웨이퍼 (11) 의 실제 두께의 차로부터 보호 테이프 (23) 의 두께를 측정한다.
두께 산출부 (60) 에서 산출한 웨이퍼 (11) 의 두께가 소정의 두께, 본 실시형태에서는 200 ㎛ 가 되면, 두께 산출부 (60) 로부터 제어 수단 (62) 에 신호를 보내고, 제어 수단 (62) 은 연삭 유닛 이송 기구 (34) 의 펄스 모터 (32) 의 회전을 정지시켜 제 1 연삭 공정을 종료한다.
보호 테이프 (23) 의 두께 산출 공정 실시 후, 웨이퍼 (11) 를 목표 마무리 두께까지 연삭하는 제 2 연삭 공정을 실시한다. 이 제 2 연삭 공정에서는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 초음파 측정기 (50) 로 측정한 척 테이블 (38) 의 상면 (38a) 의 높이 위치와, 제 2 초음파 측정기 (54) 로 측정한 웨이퍼 (11) 의 상면 (이면) (11b) 의 높이 위치의 차와, 보호 테이프 (23) 의 두께로부터 두께 산출부 (60) 에서 웨이퍼 (11) 의 두께를 산출하고, 웨이퍼 (11) 를 목표 마무리 두께, 예를 들어 50 ㎛ 까지 연삭한다.
도 8 을 참조하면, 제 2 연삭 공정에서의 제 1 초음파 측정기 (50) 및 제 2 초음파 측정기 (54) 의 파형도가 나타나 있다. 66 은 제 2 초음파 측정기 (54) 로부터 발진된 초음파의 웨이퍼 (11) 의 상면 (이면) (11b) 에서의 반사파를 나타내고 있고, 웨이퍼 (11) 의 연삭의 진행에 따라, 반사파를 수신할 때까지의 전파 시간이 지연되어 가는 것을 나타내고 있다.
본 실시형태에서 제 1 초음파 측정기 (50) 의 선단에 장착된 원통 부재 (52) 및 제 2 초음파 측정기 (54) 의 선단에 장착된 원통 부재 (56) 중에 순수를 채우면서 측정을 실시하고 있는 것은, 웨이퍼 (11) 의 연삭은 연삭수를 공급하면서 실시하기 때문에 연삭수 중에 연삭 부스러기가 혼입되고, 이 연삭 부스러기가 혼입된 연삭수를 원통 부재 (52, 56) 중에 공급하는 순수에 의해 배제하면서 두께의 측정을 실시하기 위해서이다.
상기 서술한 실시형태에서는, 20 ㎒ 의 초음파를 발진하는 비교적 염가의 초음파 발진기를 이용하여, 웨이퍼 (11) 의 두께를 비접촉으로 측정하면서 웨이퍼 (11) 를 제 1 연삭 공정 및 제 2 연삭 공정에 의해 목표 마무리 두께까지 연삭하므로, 피가공물의 연삭면에 흠집을 생기게 하지 않고, 또한 피가공물의 종류에 의존하지 않고 피가공물의 실제 두께를 측정하면서 제 1 연삭 공정을 실시할 수 있다.
상기 서술한 실시형태에서는, 표면에 보호 부재가 첩착된 피가공물의 연삭 방법에 대해 설명하였지만, 본 발명의 연삭 방법은 이것에 한정되는 것은 아니고, 표면에 보호 부재가 첩착되어 있지 않은 피가공물에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다.
10 : 연삭 유닛
11 : 반도체 웨이퍼
23 : 보호 테이프
24 : 연삭 휠
28 : 연삭 지석
38 : 척 테이블
48 : 초음파 측정 수단
50 : 제 1 초음파 측정기
52, 56 : 원통 부재
54 : 제 2 초음파 측정기
58 : 파형 검출부
60 : 두께 산출부

Claims (2)

  1. 표면에 보호 부재가 첩착된 피가공물을 그 보호 부재를 개재하여 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물의 이면을 연삭하는 연삭 수단과, 피가공물의 두께를 측정하는 초음파 측정 수단을 구비한 연삭 장치를 사용하여 피가공물의 이면을 연삭하여 피가공물을 소정의 두께로 박화하는 피가공물의 연삭 방법으로서,
    그 초음파 측정 수단은, 그 척 테이블의 상면에 대향하여 배치되고, 그 척 테이블의 상면 높이 위치를 측정하는 제 1 초음파 측정기와,
    척 테이블에 유지된 피가공물의 상면에 대향하여 배치되고, 발진된 초음파가 피가공물의 상면에서 반사된 반사파를 수신할 때까지의 전파 시간과, 피가공물의 하면에서 반사된 반사파를 수신할 때까지의 전파 시간의 차로부터 피가공물의 실제 두께를 측정하는 제 2 초음파 측정기를 포함하고,
    그 피가공물의 연삭 방법은, 그 제 2 초음파 측정기에 의해서만 피가공물의 실제 두께를 측정하면서, 소정의 두께까지 피가공물의 이면을 연삭하는 제 1 연삭 공정과,
    그 제 1 연삭 공정 종료시에, 그 제 1 초음파 측정기에 의해 측정한 척 테이블의 상면 높이 위치와 그 제 2 초음파 측정기에 의해 측정한 피가공물의 상면 높이 위치의 차로부터 구해지는 총두께와, 그 제 2 초음파 측정기에 의해 측정한 피가공물의 실제 두께의 차로부터 보호 부재의 두께를 산출하는 보호 부재 두께 산출 공정과,
    그 보호 부재 두께 산출 공정 실시 후, 그 제 2 초음파 측정기로 측정한 피가공물의 상면 높이 위치와 그 제 1 초음파 측정기로 측정한 척 테이블의 상면 높이 위치의 차와, 그 보호 부재의 두께로부터 연삭 중인 피가공물의 두께를 산출하고, 피가공물을 목표 마무리 두께까지 연삭하는 제 2 연삭 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 피가공물의 연삭 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 초음파 측정기와 그 척 테이블 사이 및 상기 제 2 초음파 측정기와 피가공물의 이면의 사이는 물로 채워져 있는 피가공물의 연삭 방법.
KR1020160004667A 2015-01-16 2016-01-14 피가공물의 연삭 방법 KR102234882B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2015-006442 2015-01-16
JP2015006442A JP6388545B2 (ja) 2015-01-16 2015-01-16 被加工物の研削方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160088815A KR20160088815A (ko) 2016-07-26
KR102234882B1 true KR102234882B1 (ko) 2021-03-31

Family

ID=56437233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160004667A KR102234882B1 (ko) 2015-01-16 2016-01-14 피가공물의 연삭 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6388545B2 (ko)
KR (1) KR102234882B1 (ko)
CN (1) CN105798774B (ko)
TW (1) TWI680832B (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7015139B2 (ja) * 2017-10-18 2022-02-02 株式会社ディスコ 被加工物の研削方法及び研削装置
CN111386598B (zh) * 2017-11-22 2023-10-20 东京毅力科创株式会社 基板输送装置、基板处理系统、基板处理方法以及计算机存储介质
JP7034683B2 (ja) * 2017-11-29 2022-03-14 株式会社ディスコ 剥離装置
WO2019124032A1 (ja) * 2017-12-22 2019-06-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム、基板処理方法及びコンピュータ記憶媒体
JP7123583B2 (ja) * 2018-03-14 2022-08-23 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法およびウエーハの生成装置
JP7027215B2 (ja) * 2018-03-27 2022-03-01 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法およびウエーハの生成装置
JP7068096B2 (ja) * 2018-08-14 2022-05-16 株式会社ディスコ 被加工物の研削方法
CN109291432A (zh) * 2018-10-30 2019-02-01 华侨大学 一种用于增材制造粉床粉层厚度的测量方法
JP2020097089A (ja) * 2018-12-19 2020-06-25 株式会社ディスコ 研削装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007220775A (ja) 2006-02-15 2007-08-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体基板の研削装置並びに半導体デバイスの製造方法
JP2008263096A (ja) 2007-04-13 2008-10-30 Disco Abrasive Syst Ltd デバイスの研削方法
JP2009233809A (ja) 2008-03-27 2009-10-15 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハの研削方法並びにウェーハ研削装置
JP2011224678A (ja) 2010-04-16 2011-11-10 Disco Corp 研削装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63256360A (ja) 1987-04-10 1988-10-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 研削寸法測定装置
JPH08210833A (ja) * 1995-02-06 1996-08-20 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウエハ板厚測定方法及び装置
JP2000006018A (ja) 1998-06-23 2000-01-11 Disco Abrasive Syst Ltd 研削装置
JP2001009716A (ja) 1999-06-24 2001-01-16 Okamoto Machine Tool Works Ltd ウエハの厚み測定方法
US6494765B2 (en) * 2000-09-25 2002-12-17 Center For Tribology, Inc. Method and apparatus for controlled polishing
DE102004063870A1 (de) * 2004-12-30 2006-07-13 Supfina Grieshaber Gmbh & Co.Kg Werkstückdickenmessung mit Ultra- oder Megaschall
JP2007123687A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Tokyo Seimitsu Co Ltd 半導体ウェーハ裏面の研削方法及び半導体ウェーハ研削装置
JP4913481B2 (ja) * 2006-06-12 2012-04-11 株式会社ディスコ ウエーハ研削装置
JP5160190B2 (ja) * 2007-10-29 2013-03-13 株式会社ディスコ 研削装置及び研削方法
JP2009113149A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Disco Abrasive Syst Ltd 研削装置
JP5133046B2 (ja) * 2007-12-28 2013-01-30 株式会社ディスコ 板状物の研削方法
JP5219569B2 (ja) * 2008-03-21 2013-06-26 株式会社東京精密 ウェーハ研削装置における加工良否判定方法およびウェーハ研削装置
CN101614533B (zh) * 2008-06-26 2012-01-11 中国科学院金属研究所 一种精确测量超薄工件厚度的方法及仪器
JP2010199227A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Disco Abrasive Syst Ltd 研削装置
JP5573459B2 (ja) * 2010-07-27 2014-08-20 株式会社ジェイテクト 研削方法および研削盤

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007220775A (ja) 2006-02-15 2007-08-30 Mitsubishi Electric Corp 半導体基板の研削装置並びに半導体デバイスの製造方法
JP2008263096A (ja) 2007-04-13 2008-10-30 Disco Abrasive Syst Ltd デバイスの研削方法
JP2009233809A (ja) 2008-03-27 2009-10-15 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハの研削方法並びにウェーハ研削装置
JP2011224678A (ja) 2010-04-16 2011-11-10 Disco Corp 研削装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105798774A (zh) 2016-07-27
CN105798774B (zh) 2019-06-14
TWI680832B (zh) 2020-01-01
TW201632309A (zh) 2016-09-16
JP2016132047A (ja) 2016-07-25
KR20160088815A (ko) 2016-07-26
JP6388545B2 (ja) 2018-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102234882B1 (ko) 피가공물의 연삭 방법
KR102275113B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
JP6618822B2 (ja) 研削砥石の消耗量検出方法
KR20170123247A (ko) 디바이스의 제조 방법 및 연삭 장치
JP2009050944A (ja) 基板の厚さ測定方法および基板の加工装置
KR102070465B1 (ko) 균열 두께 검출 장치
JP6300654B2 (ja) 研削方法
KR102271652B1 (ko) 피가공물의 절삭 방법
US7601615B2 (en) Method of grinding back surface of semiconductor wafer and semiconductor wafer grinding apparatus
JP2015116637A (ja) 研削方法
JP7127994B2 (ja) ドレッシングボード及びドレッシング方法
JP2020019082A (ja) 研削装置の原点位置設定機構、及び原点位置設定方法
JP2010069549A (ja) 研削方法および研削装置
JP5121390B2 (ja) ウェーハの加工方法
TWI783054B (zh) 磨削裝置
JP5890768B2 (ja) 半導体ウエハ加工装置
JP2012146889A (ja) ウエーハの研削方法
JP2017164823A (ja) 研削装置
JP5133046B2 (ja) 板状物の研削方法
JP2009182060A (ja) 板状物の切削加工方法
JP2013202704A (ja) 研削装置及び研削方法
JP2009302369A (ja) 板状物の加工方法及び加工装置
KR20200085646A (ko) 피가공물의 가공 방법
JP7015139B2 (ja) 被加工物の研削方法及び研削装置
JP5890767B2 (ja) 半導体ウエハの厚み測定方法及び半導体ウエハ加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant