KR20090103681A - Wafer grinding method and wafer grinding machine - Google Patents

Wafer grinding method and wafer grinding machine

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KR20090103681A
KR20090103681A KR1020080109573A KR20080109573A KR20090103681A KR 20090103681 A KR20090103681 A KR 20090103681A KR 1020080109573 A KR1020080109573 A KR 1020080109573A KR 20080109573 A KR20080109573 A KR 20080109573A KR 20090103681 A KR20090103681 A KR 20090103681A
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쉬게하루 아리사
도시유키 오자와
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도쿄 세이미츄 코퍼레이션 리미티드
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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for grinding a wafer are provided to grind a wafer with target thickness without influence due to a protecting tape. CONSTITUTION: An apparatus for grinding a wafer includes a grinding unit(3), a transfer unit(4), a noncontact thickness gauge, a contact thickness gauge, and a control unit. The grinding unit grinds a wafer(2). The transfer unit transfers the grinding unit for a grinding operation. The noncontact thickness gauge measures wafer thickness before a grinding process. The contact thickness gauge measures wafer thickness using the grinding process. The control unit controls the grinding thickness with reference to a measure data of the noncontact thickness gauge during the grinding process.

Description

웨이퍼 연삭 방법 및 웨이퍼 연삭 장치{WAFER GRINDING METHOD AND WAFER GRINDING MACHINE}Wafer grinding method and wafer grinding device {WAFER GRINDING METHOD AND WAFER GRINDING MACHINE}

본 발명은 웨이퍼 연삭 방법 및 웨이퍼 연삭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer grinding method and a wafer grinding device.

최근에 반도체 디바이스들의 고집적 및 패키지에 대해 지속적으로 증가하는 추세에 따라, 반도체 칩들(다이들)의 두께도 이에 상응하여 감소하고 있다. 그 결과, 다이싱하기 전에, 웨이퍼의 배면이 연삭 수단에 의해 연삭된다. 웨이퍼의 전방 표면 위에 형성되어 있는 회로 패턴을 보호하기 위해 웨이퍼의 전방 표면에 보호 테이프가 부착되어 있는 상태에서, 웨이퍼의 배면이 연삭된다.In recent years, with the ever-increasing trend for high integration and package of semiconductor devices, the thickness of semiconductor chips (dies) is correspondingly decreasing. As a result, the back surface of the wafer is ground by the grinding means before dicing. In order to protect the circuit pattern formed on the front surface of the wafer, the back surface of the wafer is ground with a protective tape attached to the front surface of the wafer.

또한, 웨이퍼의 뒤틀림을 제거하기 위해 웨이퍼의 배면을 연마한다.In addition, the back side of the wafer is polished to remove the warping of the wafer.

웨이퍼 두께가 감소함에 따라, 웨이퍼의 최종 두께는 고정밀도일 것을 요한다. 웨이퍼의 최종 두께는 일반적으로 보호 필름의 두께를 포함하는 것으로 간주되나, 웨이퍼 두께의 변동은 웨이퍼의 최종 두께에 직접적인 영향을 미친다.As the wafer thickness decreases, the final thickness of the wafer needs to be high precision. The final thickness of the wafer is generally considered to include the thickness of the protective film, but variations in wafer thickness directly affect the final thickness of the wafer.

이러한 관점에서, 일본 미심사 특허 공개 공보 제2007-335458호는, 웨이퍼 배면 위의 질화물 또는 산화물의 영향이 없는 보호 테이프를 배제하고서, 웨이퍼만의 두께를 정밀하게 측정함으로써 웨이퍼가 목표 두께가 되도록 하는 후술한 수단을 채용하고 있다.In this regard, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-335458 eliminates a protective tape without the influence of nitrides or oxides on the back of the wafer, and precisely measures the thickness of the wafer so that the wafer becomes a target thickness. The means described below is employed.

보다 상세하게는, 일본 미심사 특허 공개 공보 제2007-335458호에 따르면, 황삭 공정 중에는 접촉식 두께 게이지를 사용하여 보호 테이프를 포함하는 웨이퍼의 전체 두께를 측정하고, 정삭 공정 중에는 비접촉식 두께 게이지를 사용하여 웨이퍼만의 두께를 측정함으로써, 웨이퍼 배면을 연삭한다. 일단 목표로 하는 최종 두께에 도달하면, 연삭 공정을 종료하여 정밀한 최종 목표로 하는 두께를 달성하게 된다.More specifically, according to Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-335458, during the roughing process, a contact thickness gauge is used to measure the overall thickness of the wafer including the protective tape, and a non-contact thickness gauge is used during the finishing process. The wafer backside is ground by measuring the thickness of only the wafer. Once the target final thickness is reached, the grinding process is terminated to achieve the precise final target thickness.

예를 들어, 일본 미심사 특허 공개 공보 제2007-113980호에는 비접촉식 두께 게이지가 개시되어 있다.For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-113980 discloses a non-contact thickness gauge.

일본 미심사 특허 공개 공보 제2007-113980호에 따르면, 맴돌이 전류(eddy current) 변위 게이지용 중공형 실린더 프로브가 게이지 본체의 하부 표면 위에 장착되어 있고, 코일이 프로브의 전방 단부에 배치되어 있다. 하부 표면에서, 레이저 변위 게이지의 레이저 방사 유닛과 레이저 광 수신 유닛이 중공형 실린더 프로브의 내측에 배치되어 있다.According to Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-113980, a hollow cylinder probe for an eddy current displacement gauge is mounted on the lower surface of the gauge body, and a coil is disposed at the front end of the probe. At the lower surface, the laser radiation unit and the laser light receiving unit of the laser displacement gauge are disposed inside the hollow cylinder probe.

상기 코일에 의해 AC 자장이 생성되며, 맴돌이 전류가 금속판에 유도된다. 맴돌이 전류에 의해 유도된 코일 인덕턴스의 변화가 검출되어서, 프로브로부터 금속판까지의 거리 L2가 계산된다.The coil generates an AC magnetic field and eddy currents are induced in the metal plate. The change in the coil inductance induced by the eddy current is detected, and the distance L2 from the probe to the metal plate is calculated.

다른 한편으로는, 레이저 방사 유닛에서 레이저 빔이 방사되고, 코팅면에서 반사된 레이저 빔이 레이저 수신 유닛에 의해 검출된다. 삼각법(trigonometry)에 의해, 레이저 변위 게이지와 코팅면 사이의 거리 L1이 계산된다. 상기 거리 L1과 L2를 기초로 하여, 코팅의 두께가 계산된다.On the other hand, the laser beam is emitted in the laser radiation unit, and the laser beam reflected from the coating surface is detected by the laser receiving unit. By trigonometry, the distance L1 between the laser displacement gauge and the coating surface is calculated. Based on the distances L1 and L2, the thickness of the coating is calculated.

그러나, 연삭 공정 중에, 웨이퍼 연삭면의 환경이 연삭액과 연삭 슬러지에 의해 안정화되지 못하고, 일본 미심사 특허 공개 공보 제2007-335458호에 게시되어 있는 바와 같이 정삭 공정 중에 비접촉식 두께 게이지의 사용은, 측정기기를 오염시키는 동시에 안정적인 측정을 어렵게 한다. 피삭재가 가공되지 않는 동안에 행해지는 측정은 웨이퍼 배면 위에 형성되는 산화막 또는 질화막에 의한 영향을 받아서 웨이퍼 두께를 정밀하게 측정할 수 없도록 한다.However, during the grinding process, the environment of the wafer grinding surface is not stabilized by the grinding liquid and the grinding sludge, and as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-335458, the use of the non-contact thickness gauge during the finishing process, It contaminates the measuring device and makes it difficult to make stable measurements. Measurements made while the workpiece is not processed are influenced by an oxide film or a nitride film formed on the back surface of the wafer so that the wafer thickness cannot be accurately measured.

본 발명은 상술한 문제점들을 방지하는 것을 제안하고 있으며, 이에 본 발명의 목적은, 황삭 공정 후에, 정삭 공정에 들어가기 전에 비접촉식 두께 게이지로 측정하여, 연삭액과 연삭 슬러지의 영향을 받지 않으면서 웨이퍼 두께만을 안정적으로 측정할 수 있도록 하여 목표로 하는 두께의 웨이퍼가 되도록 하는 웨이퍼 연삭 장치를 제공하는 것이다.The present invention proposes to avoid the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to measure the thickness of a wafer after the roughing process and before entering the finishing process by measuring with a non-contact thickness gauge, without being affected by the grinding liquid and the grinding sludge. It is to provide a wafer grinding device that can stably measure bays to produce wafers of a desired thickness.

상술한 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명의 제1 교시에 따르면, 다이싱 전에 황삭과 정삭으로 웨이퍼의 배면을 연삭하는 웨이퍼 연삭 방법으로서, 황삭 공정 후에 정삭 공정을 하기 전에, 비접촉식 두께 게이지로 웨이퍼의 두께를 실제로 측정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연삭 방법이 제공된다.In order to solve the above-mentioned problems, according to the first teaching of the present invention, a wafer grinding method of grinding a back surface of a wafer by roughing and finishing before dicing, wherein the wafer is contacted with a non-contact thickness gauge before the finishing process after the roughing process. A wafer grinding method is provided, characterized in that the thickness is actually measured.

그 결과, 연삭 공정이 진행되지 않는 안정된 상태에서, 연삭액 또는 연삭 슬러지에 의한 영향을 받지 않으면서 비접촉식 두께 게이지로 웨이퍼 두께가 측정된다.As a result, in a stable state in which the grinding process does not proceed, the wafer thickness is measured by a non-contact thickness gauge without being affected by the grinding liquid or the grinding sludge.

본 발명의 제2 교시에 따르면, 정삭 공정 중에, 정삭 공정 전에 비접촉식 두께 게이지로부터 획득된 실제의 측정 데이터를 기초로 하여 정삭 두께가 미세 조절되며, 접촉식 두께 게이지로 웨이퍼 두께가 측정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연삭 방법을 제공한다.According to the second teaching of the present invention, during the finishing process, the finishing thickness is finely adjusted based on the actual measurement data obtained from the non-contact thickness gauge before the finishing process, and the wafer thickness is measured by the contact thickness gauge. A wafer grinding method is provided.

정삭 공정 전에, 비접촉식 두께 게이지에 의해 웨이퍼만의 두께가 실제로 측정된다는 사실로부터, 정삭 공정 중에 인-프로세스 게이지와 같은 접촉식 두께 게이지를 사용하여 보호 테이프의 영향을 배제한 채 고정밀도로 웨이퍼가 목표 두께로 가공될 수 있다.Before the finishing process, the fact that the thickness of the wafer alone is actually measured by the non-contact thickness gauge, using a contact thickness gauge such as an in-process gauge during the finishing process, eliminates the influence of the protective tape, thus ensuring that the wafer is at a target thickness with high accuracy. Can be processed.

본 발명의 제3 교시에 따르면, 웨이퍼를 파지하고 연삭하는 연삭 수단, 웨이퍼를 연삭하면서 연삭 수단을 이송하는 이송 수단, 이송 수단을 사용하여 상기 연삭 수단을 웨이퍼를 향해 밀음으로써 수행하는 황삭 공정 후 및 정삭 공정 전에 웨이퍼 두께를 측정하는 비접촉식 두께 게이지, 정삭 공정 중에 웨이퍼의 두께를 측정하기 위한 접촉식 두께 게이지, 및 정삭 공정 중에, 상기 비접촉식 두께 게이지의 측정 데이터를 참조하여 정삭 두께를 미세 조절하는 동시에, 상기 접촉식 두께 게이지로 웨이퍼 두께를 적절하게 측정하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연삭 장치가 제공된다.According to the third teaching of the present invention, after a grinding process performed by grinding the grinding means for holding and grinding a wafer, a transfer means for transferring the grinding means while grinding the wafer, and pushing the grinding means toward the wafer using a transfer means, and While finely adjusting the finishing thickness with reference to the measurement data of the non-contact thickness gauge for measuring the wafer thickness during the finishing process, the contact thickness gauge for measuring the thickness of the wafer during the finishing process, and the finishing process, Wafer grinding apparatus is provided, comprising control means for appropriately measuring wafer thickness with said contact thickness gauge.

첨부된 도면과 함께 이하에서 게시한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예의 기재로부터 본 발명이 보다 완전하게 이해될 것이다.The invention will be more fully understood from the description of the preferred embodiment of the invention, as described below in conjunction with the accompanying drawings.

이러한 방식으로, 황삭 공정 후에 비접촉식 두께 게이지가 사용되면, 이에 따라서, 연삭액 또는 연삭 슬러지에 의한 영향을 받지 않는 안정된 상태에서 웨이퍼 두께가 실제로 측정될 수 있다.In this way, if a non-contact thickness gauge is used after the roughing process, the wafer thickness can thus be measured in a stable state without being affected by the grinding liquid or the grinding sludge.

정삭 공정 전에 웨이퍼만의 두께가 측정되기 때문에, 정삭 공정 중에 접촉식 두께 게이지로도 보호 테이프에 의한 영향을 받지 않으면서 웨이퍼가 고정밀도로 목표 두께로 연삭될 수 있다.Since the thickness of the wafer only is measured prior to the finishing process, the wafer can be ground to the target thickness with high accuracy without being affected by the protective tape even during the finishing process, even with the contact thickness gauge.

도 1은 본 발명에 따라 모든 반도체 웨이퍼 연삭 공정의 마무리 연삭 공정을 수행하는 웨이퍼 연삭 장치의 일례를 보여주는 핵심 부분의 시스템 구성을 보여주는 선도이다.1 is a diagram showing a system configuration of a core portion showing an example of a wafer grinding apparatus for performing a finish grinding process of all semiconductor wafer grinding processes according to the present invention.

도 2는 도 1에서의 피연삭 웨이퍼의 일례와 실제로 상기 피연삭 웨이퍼의 두께를 측정하는 기법을 설명하는 확대 단면도이다. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of the wafer to be polished in FIG. 1 and a technique of actually measuring the thickness of the wafer to be polished.

도 3은 황삭 공정 후에 비접촉식 두께 게이지로 웨이퍼 두께를 실제로 측정하는 기법을 설명하는, 핵심 부분의 확대 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of the core portion illustrating a technique for actually measuring wafer thickness with a non-contact thickness gauge after a roughing process.

도 1은 반도체 웨이퍼 연삭에 사용되는 반도체 웨이퍼 연삭 장치(1)의 일례를 도시한다. 상기 반도체 웨이퍼 연삭 장치(1)(이하에서, 연삭 장치(1)로 호칭)는 반도체 웨이퍼(2)(이하에서, 웨이퍼(2)로 호칭)를 파지하는 파지 수단(holding means)(후술함), 웨이퍼(2)를 연삭하는 연삭 수단(3) 및 연삭 수단(3)을 연삭-이송하는 이송 수단(4)을 포함한다.FIG. 1 shows an example of a semiconductor wafer grinding device 1 used for semiconductor wafer grinding. The semiconductor wafer grinding apparatus 1 (hereinafter referred to as grinding apparatus 1) is a holding means (to be described later) for holding a semiconductor wafer 2 (hereinafter referred to as wafer 2). And a grinding means 3 for grinding the wafer 2 and a transfer means 4 for grinding-feeding the grinding means 3.

말하자면, 웨이퍼(2)의 연삭 공정은 황삭 공정과 정삭 공정을 수행하는 가공 방법을 채용하며, 선행 공정으로서 연삭 장치(미도시)에서 수행된 황삭 공정 후에, 정삭 공정을 수행하는 데에 연삭 장치(1)가 사용된다.In other words, the grinding process of the wafer 2 employs a machining method that performs a roughing process and a finishing process, and after the roughing process performed in the grinding apparatus (not shown) as a preceding process, the grinding apparatus ( 1) is used.

도 2에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(2)는 예를 들어 회로 패턴(2c)이 형성되어 있는 표면(2a) 바로 위에 부착되어 있는 보호 필름(5)으로 구성되어 있다. 말하자면, 선택적으로 웨이퍼(2)는 회로 패턴(2c)이 형성되어 있는 표면(2a) 바로 위에 보호 필름(5)이 부착되어 있고, 그 위에 지지 베이스 부재(미도시)가 추가로 부착되어 있는 구성으로 되어 있다.As shown in FIG. 2, the wafer 2 is composed of, for example, a protective film 5 attached directly to the surface 2a on which the circuit pattern 2c is formed. In other words, the wafer 2 has a configuration in which the protective film 5 is attached directly on the surface 2a on which the circuit pattern 2c is formed, and a support base member (not shown) is further attached thereto. It is.

웨이퍼(2)는, 예를 들어 모터(6)에 의해 회전되는 회전판(7)의 상부 표면 바로 위의 흡착판(척)(미도시)을 구성하는 파지 수단에 의해 유지된다. 말하자면, 회전판(7)이 디스크 형태로 형성되고, 회전판의 하부 표면에는 모터(6)의 출력축(8)이 회전판(7)의 중심축과 동일 축 상에 장착된다. 상기 회전판(7)은 모터(6)의 구동력에 의해 화살표 A 방향을 따라 회전한다.The wafer 2 is held by, for example, holding means constituting an adsorption plate (chuck) (not shown) just above the upper surface of the rotating plate 7 rotated by the motor 6. In other words, the rotating plate 7 is formed in a disk shape, and the output shaft 8 of the motor 6 is mounted on the same axis as the central axis of the rotating plate 7 on the lower surface of the rotating plate. The rotating plate 7 rotates along the direction of arrow A by the driving force of the motor 6.

상기 웨이퍼(2)의 두께는 후술할 수단에 의해 측정된다. 정삭 공정 전에, 예를 들면, 웨이퍼(2)의 두께는 약 750 ㎛이고, 보호 필름(5)의 두께는 약 100 ㎛이다.The thickness of the wafer 2 is measured by means to be described later. Before the finishing process, for example, the thickness of the wafer 2 is about 750 μm and the thickness of the protective film 5 is about 100 μm.

후술되는 연삭 수단(3)은 피연삭 웨이퍼(2)의 표면을 구성하는 배면(2b)과 접촉하면서 이송 수단(4)에 의해 눌려져서, 웨이퍼(2)가 약 30 ㎛의 사전에 미리 결정된 두께로 연삭된다.The grinding means 3 described below is pressed by the conveying means 4 while contacting the back surface 2b constituting the surface of the wafer 2 to be ground so that the wafer 2 has a predetermined thickness of about 30 μm. Grinding

연삭 수단(3)은 장치 본체(9) 위에 직립되어 있는 실질적으로 L자 형태의 램(10)의 전방 단부에 배치되어 있다.The grinding means 3 is arranged at the front end of the substantially 10 L-shaped ram 10 standing upright on the apparatus body 9.

좀 더 상세하게는, 연삭 수단(3)은 이송 수단(4)을 구성하는 축부(후술함)에 의해 축 방향으로 이동하는 모터(11)의 출력축(12)의 전방부에 장착되어 있는 연삭숫돌(13)을 구비하고 있다. 공정 중에, 모터(11)의 출력축(12)이 연삭숫돌(13)의 상부 표면 위에서 연삭숫돌(13)의 중심축과 동일한 축 위에 장착되어 있으며, 모터(11)의 구동력에 의해 화살표 B 방향으로 회전한다.More specifically, the grinding means 3 is a grinding wheel mounted on the front part of the output shaft 12 of the motor 11 moving in the axial direction by the shaft portion (to be described later) constituting the conveying means 4. (13) is provided. During the process, the output shaft 12 of the motor 11 is mounted on the same axis as the central axis of the grinding wheel 13 on the upper surface of the grinding wheel 13 and in the direction of arrow B by the driving force of the motor 11. Rotate

연삭숫돌(13)은 회전판(7) 위에서 흡착에 의해 유지되는 웨이퍼(2)의 배면(2b)을 연삭하며, 예를 들어 결합 재료로 액상 접착제를 사용하는 다이아몬드로 형성되어 있다. 결합 재료로 액상 접착제의 사용에 의해, 연삭숫돌은 탄성이 있어서, 연삭숫돌(13)과 웨이퍼(2)가 서로 접촉할 때의 충격이 완화된다. 이에 따라, 웨이퍼(2)의 배면(2b)이 고정밀도로 가공될 수 있다. 회전판(7) 위에서 흡착에 의해 유지되는 웨이퍼(2)의 배면(2b)과 마주보는 곳에 연삭숫돌(13)의 숫돌부(13a)가 있다.The grinding wheel 13 grinds the back surface 2b of the wafer 2 held by the adsorption on the rotating plate 7, and is formed of, for example, diamond using a liquid adhesive as a bonding material. By using the liquid adhesive as the bonding material, the grinding wheel is elastic, and the impact when the grinding wheel 13 and the wafer 2 contact each other is alleviated. As a result, the back surface 2b of the wafer 2 can be processed with high precision. The grindstone portion 13a of the grinding wheel 13 is located on the rotating plate 7 facing the rear surface 2b of the wafer 2 held by the suction.

다음으로, 연삭 수단(3)을 연삭-이송하는 이송 수단(4)은 볼 스크류(14) 등을 포함한다. 볼 스크류(14)는 이송 제어 유닛(후술함)을 통해 모터(미도시)에 의해 구동된다. 그런 다음, 연삭숫돌(13)은 웨이퍼(2)와 관련하여 Z 방향으로 이동할 수 있다. 웨이퍼(2)의 배면(2b)과 압박 접촉하면서 연삭숫돌(13)을 이송시킴으로써, 웨이퍼(2)의 배면(2b)이 연삭숫돌(13)에 의해 연삭될 수 있다.Next, the conveying means 4 for grinding-feeding the grinding means 3 comprises a ball screw 14 or the like. The ball screw 14 is driven by a motor (not shown) via a transfer control unit (to be described later). The grinding wheel 13 can then move in the Z direction with respect to the wafer 2. By transferring the grinding wheel 13 in pressure contact with the back surface 2b of the wafer 2, the back surface 2b of the wafer 2 can be ground by the grinding wheel 13.

볼 스크류(14)는 L 형상의 램(10) 위에 고정되어 있다. 램(10)이 고정 형태로 도시되어 있지만, 연삭 장치(1)의 램(10)은 선택적으로는 가동 형태일 수 있다.The ball screw 14 is fixed on the L-shaped ram 10. Although the ram 10 is shown in a fixed form, the ram 10 of the grinding device 1 may alternatively be movable.

상술한 구성으로 되어 있는 정삭용 연삭 장치(1)는, 정삭 공정 중에 웨이퍼(2)의 두께를 측정하기 위해 회전판(7) 위에 흡착에 의해 유지되어 있는 웨이퍼(2)의 두께를 실시간으로 검출하기 위한 파워 콘트롤러와 같은 제어 시스템으로서 검출 수단(15)을 포함한다. 검출 수단(15)의 일례가 인-프로세스 게이지와 같은 접촉식 두께 게이지이다.The grinding apparatus 1 for finishing which has the structure mentioned above detects the thickness of the wafer 2 hold | maintained by adsorption on the rotating plate 7 in real time in order to measure the thickness of the wafer 2 during a finishing process. And a detection means 15 as a control system such as a power controller. One example of the detection means 15 is a contact thickness gauge such as an in-process gauge.

인-프로세스 게이지는 소위 접촉 방식의 터치 센서로도 불리운다. 접촉자(contactor)를 구성하는 프로브의 변화가 차동 변압기(differential transformer)에 의해 전압 신호로 변환되며, 변환된 전압 신호를 기초로 하여 회전판(7)의 상부 표면과 웨이퍼(2)의 배면(2b) 간의 간격(P1-P2), 즉 웨이퍼(2)와 보호 필름(5)의 두께가 실시간으로 측정된다.In-process gauges are also referred to as so-called touch sensors. The change of the probe constituting the contactor is converted into a voltage signal by a differential transformer, and based on the converted voltage signal, the upper surface of the rotor plate 7 and the back surface 2b of the wafer 2 The interval P1-P2 between them, that is, the thickness of the wafer 2 and the protective film 5 is measured in real time.

연삭 장치(1)의 제어 시스템은, 이송 수단(4)의 모터를 제어하는 제어 유닛(17)에 의해 웨이퍼(2)의 두께를 측정하는 검출 수단(15)으로부터 실제 측정값(P1-P2)과 연관된 신호가 전송(retrieve)되는 제어 유닛(16)을 포함한다. 그런 다음, 비접촉식 두께 게이지(20)(도 3 참조)의 측정 데이터를 참조해서, 웨이퍼(2)의 최종 두께의 미세 조정을 위해 이송 수단(4)의 모터에 제어 신호를 적용한다. 말하자면, 비접촉식 두께 게이지(20)의 일례가, 금속과 플라스틱을 통한 적외선 투과 성질을 이용하여, 웨이퍼(2)와 보호 필름(5) 사이의 경계면 위에서 반사되는 적외선의 반사 시간을 측정해서 하나의 유닛으로서 웨이퍼의 두께를 측정하는 IR(적외선) 센서이다.The control system of the grinding apparatus 1 is the actual measured value P1-P2 from the detection means 15 which measures the thickness of the wafer 2 by the control unit 17 which controls the motor of the transfer means 4. And a control unit 16 to which a signal associated with is retrieved. Then, referring to the measurement data of the non-contact thickness gauge 20 (see FIG. 3), a control signal is applied to the motor of the transfer means 4 for fine adjustment of the final thickness of the wafer 2. That is to say, one example of the non-contact thickness gauge 20 is a unit that measures the reflection time of infrared light reflected on the interface between the wafer 2 and the protective film 5 using infrared transmission properties through metal and plastic. It is an IR (infrared ray) sensor which measures the thickness of a wafer.

상술한 구성으로 되어 있는 연삭 장치(1)와 관련해서, 연삭 공정과 연삭 공정 시에 연삭 품질을 판정하는 방법을 아래에 설명한다.Regarding the grinding device 1 having the above-described configuration, a method of determining the grinding quality at the time of the grinding step and the grinding step will be described below.

먼저, 황삭을 위해 웨이퍼(2)가 연삭 장치(미도시) 위에 세팅되어, 웨이퍼가 황삭된다. 황삭 공정 중에, 정삭용 연삭 장치(1)의 검출 수단(15)의 구성과 유사한 구성으로 이루어진 다른 검출 수단에 의해 웨이퍼 두께가 실시간으로 측정된다.First, a wafer 2 is set on a grinding device (not shown) for roughing, and the wafer is roughed. During the roughing process, the wafer thickness is measured in real time by other detection means having a configuration similar to that of the detection means 15 of the finishing grinding device 1.

황삭 공정 중에 사용된 연삭액과 생성된 연삭 슬러지들이 웨이퍼(2)의 연삭면으로부터 제거되며, 그런 다음, 비접촉식 두께 게이지(20)(도 3)를 사용하여, 웨이퍼(2)의 두께가 측정된다. 후술되는 정삭을 위해, 최종 측정 데이터가 연삭 장치(1)의 제어 유닛(16)으로 보내진다.The grinding liquid and the resulting grinding sludge used during the roughing process are removed from the grinding surface of the wafer 2, and then, using the non-contact thickness gauge 20 (FIG. 3), the thickness of the wafer 2 is measured. . For finishing to be described later, the final measurement data is sent to the control unit 16 of the grinding apparatus 1.

상술한 바와 같이, 황삭용 연삭 장치에 있어서, 웨이퍼(2)의 두께가 황삭 공정 후에 측정되며, 이에 따라서, 연삭액 또는 연삭 슬러지의 영향이 없는 상태에서, 웨이퍼(2)의 두께가 비접촉식 두께 게이지(20)에 의해 정밀하게 측정될 수 있다.As described above, in the grinding apparatus for roughing, the thickness of the wafer 2 is measured after the roughing process, and accordingly, the thickness of the wafer 2 is non-contact thickness gauge in the absence of the influence of the grinding liquid or the grinding sludge. It can be measured precisely by (20).

이러한 방식으로 황삭 후에 웨이퍼(2)의 두께가 정밀하게 측정될 수 있기 때문에, 정삭용 연삭 장치(1)에 의해서, 웨이퍼(2)가 최종 목표로 하는 두께로 연삭될 수 있다.Since the thickness of the wafer 2 can be precisely measured after roughing in this manner, the polishing device 1 can be ground to the final target thickness by the finishing grinding device 1.

황삭 공정 후에, 웨이퍼(2)는 보호 필름(5)이 웨이퍼(2)의 표면(2a) 위에 부착되어 도 1에 도시한 바와 같이 아래를 향하는 상태로, 정삭 장치(1)의 회전판(7)의 상부 표면 위에 유지된다.After the roughing process, the wafer 2 has the rotating plate 7 of the finishing apparatus 1 with the protective film 5 attached on the surface 2a of the wafer 2 and facing downward as shown in FIG. 1. Is maintained above the top surface.

그런 다음, 한편으로는 모터(6)에 의해 웨이퍼(2)가 회전하며, 다른 한편으로는, 램(10)의 전방 단부에서 이송 수단(4) 위에 장착되어 있는 연삭 수단(3)의 연삭숫돌(13)이 모터(11)에 의해 회전한다. 그런 다음, 이송 제어 유닛(17)으로부터 나온 제어 명령에 따라 모터(11)에 전원이 공급되고, 볼 스크류(14)가 구동되어서 연삭숫돌(13)이 아래로 이동한다.Then, the wafer 2 is rotated by the motor 6 on the one hand, and on the other hand, the grinding wheel of the grinding means 3 mounted on the transfer means 4 at the front end of the ram 10. 13 rotates by the motor 11. Then, power is supplied to the motor 11 in accordance with the control command from the feed control unit 17, and the ball screw 14 is driven to move the grinding wheel 13 downward.

연삭숫돌(13)의 숫돌부(13a)가 웨이퍼(2)의 배면(2b)과 접촉한 상태에서, 정삭 공정을 수행하기 위해 연삭숫돌(13)이 회전판(7)의 각 회전에 대해 미리 결정된 절입 양만큼 아래로 이동한다.With the grinding wheel 13a of the grinding wheel 13 in contact with the back surface 2b of the wafer 2, the grinding wheel 13 is predetermined for each rotation of the rotary plate 7 to perform the finishing process. Move down by the infeed amount.

상술한 정삭 공정 중에, 회전판(7) 위에서 흡착에 의해 유지되는 웨이퍼(2)의 두께가, 회전판(7)의 상부 표면과 웨이퍼(2)의 배면(2b) 사이의 간격(P1-P2)이 연관된 신호를 적절하게 전송하는 검출 수단(15)으로서의 인-프로세스 게이지에 의해 실시간으로 측정된다. 제어 유닛(16)의 이송 수단(4)의 모터를 제어하기 위해, 간격(P1-P2)과 관련된 상기 신호가 이송 제어 유닛(17)으로 보내진다.During the above-described finishing process, the thickness of the wafer 2 held by the adsorption on the rotating plate 7 is equal to the interval P1-P2 between the upper surface of the rotating plate 7 and the back surface 2b of the wafer 2. It is measured in real time by an in-process gauge as detection means 15 which suitably transmits the associated signal. In order to control the motor of the conveying means 4 of the control unit 16, the signal relating to the intervals P1-P2 is sent to the conveyance control unit 17.

황삭 공정 후에, 비접촉식 두께 게이지(20)를 사용하여 측정된 웨이퍼(2)의 두께에 대한 측정 데이터가 이송 제어 유닛(17)에 공급된다.After the roughing process, measurement data on the thickness of the wafer 2 measured using the non-contact thickness gauge 20 is supplied to the transfer control unit 17.

그 결과, 비접촉식 두께 게이지(20)를 사용하여 획득한 웨이퍼(2)의 두께 측정 데이터와, 정삭 공정의 수행에 적합한 인-프로세스 게이지에 의해 측정된 회전판(7)의 상부 표면과 웨이퍼(2)의 배면(2b) 사이의 간격(P1-P2)에 기초하여 웨이퍼(2)의 최종 두께를 미세 조정해서 웨이퍼(2)의 목표 두께로 정삭할 수 있도록, 이송 제어 유닛(17)이 제어 신호를 이송 수단(4)의 모터에 송출한다.As a result, the thickness measurement data of the wafer 2 obtained using the non-contact thickness gauge 20 and the top surface of the rotating plate 7 and the wafer 2 measured by an in-process gauge suitable for performing the finishing process. The transfer control unit 17 generates a control signal so that the final thickness of the wafer 2 can be finely adjusted and finished to the target thickness of the wafer 2 based on the intervals P1-P2 between the rear surfaces 2b of the substrate. It feeds to the motor of the conveying means 4.

상술한 방식으로 배면(2b) 위의 연삭 공정이 정상적으로 종료되면, 연삭숫돌(13)이 웨이퍼(2)로부터 후퇴 이동하고, 모터(11)가 정지해서 연삭숫돌(13)의 회전이 정지된다. 이에 따라, 연삭 장치(1)에 의한 연삭 공정이 종료된다.When the grinding process on the back surface 2b is normally completed in the above-described manner, the grinding wheel 13 retreats from the wafer 2, the motor 11 stops, and the rotation of the grinding wheel 13 is stopped. Thereby, the grinding process by the grinding apparatus 1 is complete | finished.

연삭 공정 후에, 웨이퍼(2)가 회전판(7) 위에 고정된 상태에서 연마 장치(미도시)에 의해 연마 공정(polishing process)이 수행되어 손상된 층 등을 제거하게 된다. 그 결과, 웨이퍼(2)의 원치 않는 크래킹과 같은 파손이 방지된다. 연삭이 완료된 웨이퍼(2)가 회전판(7)으로부터 분리되어, 코팅 또는 다이싱과 같은 후속 웨이퍼 처리 공정으로 운송된다.After the grinding process, a polishing process is performed by a polishing apparatus (not shown) in a state where the wafer 2 is fixed on the rotating plate 7 to remove the damaged layer or the like. As a result, damage such as unwanted cracking of the wafer 2 is prevented. The ground wafer 2 is separated from the rotor plate 7 and transported to a subsequent wafer processing process such as coating or dicing.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 웨이퍼(2)의 연삭 공정에 있어서, 먼저 황삭 공정이 수행되고, 그런 후에, 정삭 공정 전에 웨이퍼(2)의 두께가 비접촉식 두께 게이지(20)에 의해 측정된다. 이에 따라서, 웨이퍼(2)의 연삭면은 연삭 공정 중과는 달리, 사용되는 연삭액 또는 생성된 연삭 슬러지에 의한 영향을 받지 않게 된다. 따라서, 웨이퍼(2)의 두께가 비접촉식 두께 게이지(20)에 의해 정밀하게 측정될 수 있다.As described above, in the grinding process of the wafer 2 according to the present embodiment, a roughing process is first performed, and then, before the finishing process, the thickness of the wafer 2 is measured by the non-contact thickness gauge 20. . Accordingly, the grinding surface of the wafer 2 is unlikely to be affected by the grinding liquid used or the generated grinding sludge, unlike during the grinding process. Thus, the thickness of the wafer 2 can be precisely measured by the non-contact thickness gauge 20.

정삭 공정 중에 접촉식 인-프로세스 게이지가 사용된다는 사실에도 불구하고, 정삭 공정 전에 단지 웨이퍼(2)만의 두께를 측정하기 위해 비접촉식 두께 게이지(20)를 사용함으로써, 보호 테이프의 영향을 받지 않으면서 고정밀도로 웨이퍼(2)를 목표 두께로 연삭하는 것이 가능해진다.Despite the fact that a contact in-process gauge is used during the finishing process, by using the non-contact thickness gauge 20 to measure the thickness of the wafer 2 only prior to the finishing process, high precision without the influence of the protective tape It is possible to grind the road wafer 2 to a target thickness.

말하자면, 연삭 공정 중에 환경적 오염으로 인한 오류 또는 손상으로부터 비접촉식 두께 게이지(20)가 보호될 수 있다.In other words, the non-contact thickness gauge 20 can be protected from errors or damage due to environmental contamination during the grinding process.

본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 검출 수단(15)으로 사용된 인-프로세스 게이지 대신에, 회전판(7) 위에 고정된 웨이퍼(2)의 배면 위치를 측정할 수 있는 임의의 다른 측정 수단이 동일한 효과를 나타내면서 사용될 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, instead of the in-process gauge used as the detection means 15, any other measuring means capable of measuring the back position of the wafer 2 fixed on the rotor plate 7 may be used with the same effect. have.

또한, 상술한 실시예에서는 황삭 공정 후에 황삭 축 위에서 비접촉식 두께 게이지(20)에 의해 두께가 측정되었지만, 선택적으로 동일한 효과를 가지면서, 정삭 공정 전에 정삭 축 위에서 두께가 측정될 수도 있다. Further, in the above-described embodiment, the thickness was measured by the non-contact thickness gauge 20 on the roughing axis after the roughing process, but the thickness may be measured on the finishing axis before the finishing process, with the same effect.

설명을 목적으로 특정의 실시예를 참조하여 본 발명을 개시하였지만, 본 발명의 기본 개념과 범위를 일탈하지 않으면서도 많은 변형이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게는 자명한 것이다.Although the invention has been disclosed with reference to specific embodiments for purposes of illustration, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications may be made without departing from the basic concept and scope of the invention.

Claims (3)

다이싱 전에 황삭과 정삭으로 웨이퍼의 배면을 연삭하는 웨이퍼 연삭 방법으로서,As a wafer grinding method of grinding the back surface of a wafer by roughing and finishing before dicing, 황삭 공정 후에, 정삭 공정하기 전에 비접촉식 두께 게이지로 웨이퍼의 두께를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연삭 방법.After the roughing process and before the finishing process, measuring the thickness of the wafer with a non-contact thickness gauge. 제1항에 있어서, 정삭 공정 중에, 정삭 공정 전에 비접촉식 두께 게이지로부터 획득된 데이터를 기초로 하여 정삭 두께를 미세 조절하는 동시에, 접촉식 두께 게이지로 웨이퍼 두께를 적절하게 측정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연삭 방법.The wafer grinding method according to claim 1, wherein during the finishing process, the thickness of the wafer is finely adjusted based on the data obtained from the non-contact thickness gauge before the finishing process, and the wafer thickness is appropriately measured by the contact thickness gauge. Way. 웨이퍼 연삭 장치로서,As a wafer grinding device, 웨이퍼를 파지하고 연삭하는 연삭 수단과;Grinding means for holding and grinding a wafer; 연삭 작업을 위해 연삭 수단을 이송하는 이송 수단과;Conveying means for conveying the grinding means for the grinding operation; 이송 수단을 사용하여 상기 연삭 수단을 웨이퍼를 향해 밀음으로써 수행되는 황삭 공정 후에, 정삭 공정 전에 웨이퍼 두께를 측정하는 비접촉식 두께 게이지와;A non-contact thickness gauge for measuring the wafer thickness before the finishing process, after the roughing process performed by pushing the grinding means towards the wafer using a conveying means; 정삭 공정 중에 웨이퍼의 두께를 측정하기 위한 접촉식 두께 게이지와;A contact thickness gauge for measuring the thickness of the wafer during the finishing process; 정삭 공정 중에, 상기 비접촉식 두께 게이지의 측정 데이터를 참조하여 정삭 두께를 미세 조절하는 동시에, 상기 접촉식 두께 게이지로 웨이퍼 두께를 적절하게 측정하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연삭 장치.And a control means for finely adjusting the finishing thickness with reference to the measurement data of the non-contact thickness gauge during the finishing process, and for appropriately measuring the wafer thickness with the contact thickness gauge.
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