KR20200123002A

KR20200123002A - 유지면 형성 방법

Info

Publication number: KR20200123002A
Application number: KR1020200038872A
Authority: KR
Inventors: 데츠오 구보; 소우이치 마츠바라; 신지 야마시타
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2020-10-28
Also published as: TW202039154A; CN111843621B; JP2020175472A; CN111843621A; JP7424755B2

Abstract

(과제) 피가공물과 유지면의 사이에 간극이 생기지 않게 한다.
(해결 수단) 연삭 지석 (340) 을 사용하여 유지면 (500) 을 연삭하여 유지면을 형성하는 유지면 형성 방법으로서, 척 테이블 (5) 을 기울어지게 하여 연삭 휠 (34) 의 회전축인 제 1 회전축과 척 테이블 (5) 의 회전축인 제 2 회전축이 소정 크기의 각 (θ3) 을 이루도록 조절함으로써, 양 축 사이의 기울기 관계를 제 1 기울기 관계로 하고 나서 유지면 (500) 을 연삭하여 원뿔면의 형상을 갖는 제 1 면 (50C) 을 형성하는 제 1 유지면 형성 공정을 실시한 후, 양 축이 이루는 각을 제 1 기울기 관계에 있어서의 양 축 사이의 각 (θ3) 보다 큰 각 (θ4) 이 되도록 척 테이블 (5) 을 더 기울어지게 함으로써, 양 축 사이의 기울기 관계를 제 2 기울기 관계로 하고 나서, 다시 유지면 (500) 을 연삭하여, 제 1 면 (50C) 의 외주로 이어지는 원뿔대의 측면 형상을 갖는 제 2 면 (50D) 을 형성하는 제 2 유지면 형성 공정을 실시한다.

Description

유지면 형성 방법{METHOD OF FORMING HOLDING SURFACE}

본 발명은 유지면 형성 방법에 관한 것이다.

웨이퍼를 연삭하는 연삭 장치는, 웨이퍼를 유지하는 유지 테이블과, 유지 테이블에 유지된 웨이퍼를 연삭하는 연삭 지석 (砥石) 이 배치 형성된 연삭 수단을 구비하고 있다.

연삭 장치에 있어서, 연삭 휠이나 유지 테이블의 교환 등을 한 후에는, 유지 테이블의 유지면과 연삭 지석의 연삭면을 평행하게 하기 위해, 연삭 지석으로 유지면을 연삭하는 셀프 그라인드를 실시하고 있다 (예를 들어, 하기 특허문헌 1 을 참조).

일본 공개특허공보 2014-237210호

상기 셀프 그라인드는, 유지 테이블의 회전축에 대하여 연삭 휠의 회전축을 약간 경사지게 하고, 연삭 지석을 유지 테이블의 유지면의 중심을 통과하도록 접촉시켜 유지면의 연삭이 행해져, 유지 테이블의 유지면이 원뿔면에 형성된다. 웨이퍼가 두꺼운 경우, 유지면에 웨이퍼를 유지시켰을 때에 유지면의 원뿔면 형상이 되지 않고 유지면의 원뿔면의 정점 부근과 웨이퍼 하면의 중앙의 사이에 간극이 생겨 버리기 때문에, 이 상태에서 웨이퍼의 연삭을 행하면 웨이퍼의 중앙이 지나치게 연삭되어 얇아진다는 문제가 있다.

연삭 휠을 회전시켜 회전하는 피가공물을 인피드 연삭하는 연삭 장치에 있어서는, 피가공물의 중앙이 얇아지는 것을 방지하여 평탄한 웨이퍼로 마무리한다는 해결해야 할 과제가 있다.

본 발명은, 연삭 지석을 고리 형상으로 배치한 연삭 휠의 중심을 축으로 그 연삭 휠을 회전시키고, 피가공물을 흡인 유지하는 척 테이블의 유지면의 중심을 축으로 그 척 테이블을 회전시키고 그 유지면에 유지된 피가공물을 연삭 지석으로 연삭하는 연삭 장치에 있어서, 그 연삭 지석으로 그 유지면을 연삭하여 그 유지면을 형성하는 유지면 형성 방법으로서, 그 연삭 휠을 회전시킬 때의 축이 되는 그 연삭 휠의 중심을 통과하는 제 1 회전축과, 그 척 테이블을 회전시킬 때의 축이 되는 그 유지면의 중심을 통과하는 제 2 회전축을 소정의 각도의 제 1 기울기 관계로 배치하고, 그 연삭 지석을 그 유지면의 중심을 통과하는 위치에 위치 매김하여 그 유지면을 연삭하고, 적어도 그 유지면 중앙에 원형의 제 1 면을 형성하는 제 1 유지면 형성 공정과, 그 제 1 회전축과 그 제 2 회전축을 그 제 1 기울기 관계보다 큰 각도로 기울어지게 한 제 2 기울기 관계로 배치하고, 그 연삭 지석으로 그 유지면의 외주 부분을 연삭하여, 그 유지면 중앙에 원형의 그 제 1 면을 남기고, 그 제 1 면으로부터 이어지는 원뿔대의 측면 형상인 원고리 형상의 제 2 면을 형성하는 제 2 유지면 형성 공정을 구비하고, 상이한 기울기 관계하에서 그 연삭 지석으로 그 유지면을 적어도 2 회 연삭하여 유지면을 형성하는 유지면 형성 방법이다.

본 발명에 구비하는 그 제 1 유지면 형성 공정에 있어서는, 그 제 1 회전축과 그 제 2 회전축을 평행하게 배치시키고, 평탄면의 그 제 1 면을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 구비하는 그 제 1 유지면 형성 공정에 있어서는, 그 제 1 기울기 관계로 그 유지면 중심을 정점으로 한 원뿔면의 그 제 1 면을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 유지면에 피가공물을 유지했을 때에, 유지면의 중심 부근에 형성되는 유지면과 피가공물의 간극을 없애기 위해서, 2 회의 연삭 가공을 실시하여 제 1 면과 제 2 면을 형성하고 있다. 그래서, 유지면의 중심에서 피가공물이 변형되는 원인이 되는 힘이 가해지지 않게 되기 때문에, 유지면과 피가공물의 사이에 간극이 생기지 않게 되어, 유지면의 중앙 부분의 피가공물이 지나치게 연삭되어 얇아진다는 문제를 해결할 수 있다.

이로써, 종래에는 φ200 ㎜ 인 실리콘 웨이퍼는 200 ∼ 300 ㎚ 이내의 두께차로 마무리하는 것이 한계였지만, 본 발명에서는 100 ㎚ 이내의 두께차로 마무리할 수 있게 되었다.

또한, 제 2 면에 더하여 추가로 제 3 면, 제 4 면, ···과 같이 추가로 복수의 면을 형성하는 것도 가능하고, 이로써 더 확실하게 유지면에 피가공물을 유지할 수 있게 되었다.

도 1 은, 연삭 장치의 전체를 나타내는 사시도이다.
도 2(a) 는, 연삭 수단을 사용하여 유지면을 연삭하여 평탄한 제 1 면을 형성하는 제 1 유지면 형성 공정의 모습을 나타내는 단면도이고, 도 2(b) 는, 제 1 유지면 형성 공정의 실시 후에 연삭 수단과 척 테이블 (5) 의 기울기를 변경하고 나서 다시 연삭 수단을 사용하여 유지면을 연삭하여 제 1 면의 원의 외측으로 이어지는 원뿔대 측면 형상의 제 2 면을 형성하는 제 2 유지면 형성 공정의 모습을 나타내는 단면도이고, 도 2(c) 는, 두 공정을 거쳐 형성된 유지면을 나타내는 단면도이다.
도 3(a) 는, 연삭 수단을 사용하여 유지면을 연삭하여 원뿔면 형상의 제 1 면을 형성하는 제 1 유지면 형성 공정의 모습을 나타내는 단면도이고, 도 3(b) 는, 제 1 유지면 형성 공정의 실시 후에 연삭 수단과 척 테이블 (5) 의 기울기를 변경하고 나서 다시 연삭 수단을 사용하여 유지면을 연삭하여 제 1 면의 외측으로 이어지는 원뿔대 측면 형상의 제 2 면을 형성하는 제 2 유지면 형성 공정의 모습을 나타내는 단면도이고, 도 3(c) 는, 두 공정을 거쳐 형성된 유지면을 나타내는 단면도이다.
도 4(a) 는, 척 테이블을 지면 안길이측으로도 기울어지게 하고 나서, 연삭 수단을 사용하여 유지면을 연삭하여 돔 형상의 제 1 면을 형성하는 제 1 유지면 형성 공정의 모습을 나타내는 단면도이고, 도 4(b) 는, 제 1 유지면 형성 공정의 실시 후에 연삭 수단과 척 테이블 (5) 의 기울기를 변경하고 나서 다시 연삭 수단을 사용하여 유지면을 연삭하여 제 1 면의 외측으로 이어지는 원뿔대 측면 형상의 제 2 면을 형성하는 제 2 유지면 형성 공정의 모습을 나타내는 단면도이고, 도 4(c) 는, 두 공정을 거쳐 형성된 유지면을 나타내는 단면도이다.

1 연삭 장치의 구성

도 1 에 나타내는 연삭 장치 (1) 는, 척 테이블 (5) 에 유지된 반도체 웨이퍼 등의 피가공물 (W) 을, 연삭 수단 (3) 을 사용하여 연삭하는 연삭 장치이다. 이하, 연삭 장치 (1) 의 구성에 대해서 설명한다.

연삭 장치 (1) 에는, 연삭 장치 (1) 에 구비하는 각종 기구를 전기적으로 제어하는 제어 수단 (2) 이 구비되어 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치 (1) 에는, Y 축 방향으로 연장 형성된 베이스 (10) 와, 베이스 (10) 상에 있어서의 ＋Y 방향측에 세워 형성된 칼럼 (11) 이 구비되어 있다.

칼럼 (11) 의 －Y 방향측의 측면에는, 연삭 수단 (3) 과 연삭 이송 수단 (4) 이 구비되어 있다. 연삭 수단 (3) 에는, Z 축 방향의 제 1 회전축 (35) 을 갖는 스핀들 (30) 과, 스핀들 (30) 을, 제 1 회전축 (35) 을 축으로 하여 회전 구동시키는 스핀들 모터 (32) 와, 스핀들 (30) 을 회전 가능하게 지지하는 하우징 (31) 이 구비되어 있다. 스핀들 (30) 의 하단에는, 마운트 (33) 가 접속되어 있고, 마운트 (33) 의 하면에는, 연삭 휠 (34) 이 착탈 가능하게 배치 형성되어 있다. 연삭 휠 (34) 은, 기대 (基臺) (341) 와 기대 (341) 의 하면에 고리 형상으로 배치 형성된 복수의 연삭 지석 (340) 으로 구성되어 있다. 연삭 지석 (340) 은, 예를 들어 레진 본드나 메탈 본드 등에 의해 고착된 다이아몬드 지립 등에 의해 형성되어 있고, 그 하면 (340a) 은 피가공물 (W) 을 연삭하는 연삭면으로 되어 있다.

연삭 이송 수단 (4) 에는, Z 축 방향의 회전축 (45) 을 갖는 볼 나사 (40) 와, 볼 나사 (40) 에 대하여 평행하게 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (41) 과, 볼 나사 (40) 를 회전축 (45) 을 축으로 하여 회전 운동시키는 Z 축 모터 (42)와, 내부의 너트가 볼 나사 (40) 에 나사 결합되어 측부가 가이드 레일 (41) 에 슬라이딩 접촉하는 승강판 (43) 과, 승강판 (43) 에 연결되며 연삭 수단 (3) 을 유지하는 홀더 (44) 가 구비되어 있다.

Z 축 모터 (42) 에 의해 볼 나사 (40) 가 구동되어, 회전축 (45) 을 축으로 하여 회전하면, 이에 따라 승강판 (43) 이 가이드 레일 (41) 에 안내되어 Z 축 방향으로 승강 이동하여, 홀더 (44) 에 유지되어 있는 연삭 수단 (3) 이 Z 축 방향으로 승강 이동하는 구성으로 되어 있다. 연삭 이송 수단 (4) 을 사용하여 연삭 수단 (3) 을 구동시켜, 연삭 지석 (340) 을 척 테이블 (5) 에 유지되어 있는 피가공물 (W) 에 대하여 접근 및 이간시킬 수 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치 (1) 의 베이스 (10) 상에는 척 테이블 (5) 이 구비되어 있다. 척 테이블 (5) 은, 피가공물 (W) 을 유지하는 원판 형상의 테이블이고, 유지면 (500) 을 갖는 흡인부 (50) 와 흡인부 (50) 를 둘러싸는 프레임체 (51) 를 구비하고 있다. 또한, 척 테이블 (5) 은, 흡인로 (52) 를 개재하여 흡인원 (53) 에 접속되어 있다. 예를 들어, 흡인원 (53) 에 의해 발휘되는 흡인력을, 흡인로 (52) 를 통해서 유지면 (500) 에 전달함으로써, 유지면 (500) 상에 피가공물 (W) 을 흡인 유지할 수 있다.

척 테이블 (5) 에는, 척 테이블 (5) 을 Z 축 방향의 제 2 회전축 (55) 을 축으로 하여 회전시키는 회전 수단 (54) 이 배치 형성되어 있다.

또한, 척 테이블 (5) 에는, 도시되지 않은 기울기 조정 수단이 배치 형성되어 있다. 기울기 조정 수단을 사용하여 척 테이블 (5) 을 기울어지게 함으로써, 제 2 회전축 (55) 이 Z 축 방향에 대하여 경사지게 된다. 또, 기울기 조정 수단으로는, 예를 들어 특허문헌 1 의 가동 지지부를 사용할 수 있다.

또한, 척 테이블 (5) 의 주위에는 커버 (12) 가 배치 형성되어 있고, 커버 (12) 에는 벨로우즈 (13) 가 자유롭게 신축할 수 있게 연결되어 있다. 커버 (12) 와 척 테이블 (5) 은, 피가공물 (W) 의 연삭 가공시에 베이스 (10) 의 내부에 배치 형성되어 있는 도시되지 않은 Y 축 방향으로의 이동 수단에 의해 구동되어, Y 축 방향으로 일체적으로 왕복 이동한다. 이 때, 커버 (12) 의 Y 축 방향의 이동에 따라 벨로우즈 (13) 가 신축하게 된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 연삭 장치 (1) 의 베이스 (10) 상에는 웨이퍼 상면 하이트 게이지 (60), 유지면 하이트 게이지 (61) 및 산출 수단 (62) 을 구비한 두께 측정 수단 (6) 이 배치 형성되어 있다. 연삭 가공 중, 웨이퍼 상면 하이트 게이지 (60) 를 피가공물 (W) 의 표면 (Wa) 에 맞닿게 하면서, 유지면 하이트 게이지 (61) 를 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 에 맞닿게 함으로써, 피가공물 (W) 의 표면 (Wa) 및 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 의 높이를 측정하여, 측정된 양자 높이의 값을 토대로 산출 수단 (62) 에 있어서 피가공물 (W) 의 두께를 산출할 수 있다.

2 유지면 형성 방법

상기 연삭 장치 (1) 를 사용하여 유지면 (500) 을 연삭하여, 원하는 형상을 갖는 유지면 (500) 을 형성하는 유지면 형성 방법에 대해서 설명한다.

[제 1 실시형태]

(제 1 유지면 형성 공정)

먼저, 도 1 에 나타내는 척 테이블 (5) 을 도시되지 않은 Y 축 방향으로의 이동 수단을 사용하여 Y 축 방향으로 이동시켜, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 이 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 의 중심 (O) 을 통과하도록 위치 맞춤시킨다.

다음으로, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 의 기울기 관계가 제 1 기울기 관계가 되도록 제 2 회전축 (55) 의 기울기를 조정한다. 제 1 실시형태에 있어서는, 제 1 기울기 관계를, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같은 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 서로 평행해지는 관계로 한다. 따라서, 도시되지 않은 기울기 조정 수단을 사용하여 척 테이블 (5) 을 경사지게 하여, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 서로 평행해지도록 조정한다.

또, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 평행할 때에는, 편의상 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 사이의 각도 (θ1) 를 0 도로 한다.

그 후, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 연삭 수단 (3) 의 스핀들 모터 (32) 를 사용하여 스핀들 (30) 을, 제 1 회전축 (35) 을 축으로 하여 회전시킴으로써, 스핀들 (30) 에 접속된 연삭 지석 (340) 을, 제 1 회전축 (35) 을 축으로 하여 회전시킴과 함께, 회전 수단 (54) 을 사용하여 척 테이블 (5) 을, 제 2 회전축 (55) 을 축으로 하여 회전시킨다.

연삭 지석 (340) 과 척 테이블 (5) 이 회전하고 있는 상태에서, 연삭 이송 수단 (4) 의 Z 축 모터 (42) 를 사용하여 볼 나사 (40) 를 회전 운동시켜, 승강판 (43) 을 가이드 레일 (41) 을 따라 －Z 방향으로 강하시킨다. 이로써, 홀더 (44) 를 개재하여 승강판 (43) 에 지지되고 있는 연삭 수단 (3) 이 －Z 방향으로 강하되어 가고, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 과 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 이 맞닿는다.

연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 과 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 이 맞닿아 있는 상태에서, 또한 연삭 지석 (340) 을 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 에 대하여 눌러 내려 감으로써 유지면 (500) 을 연삭하여, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같은 XY 평면에 평행한 평탄한 제 1 면 (50A) 을 형성한다.

(제 2 유지면 형성 공정)

다음으로, 연삭 이송 수단 (4) 을 사용하여 연삭 지석 (340) 을 상승시켜, 연삭 지석 (340) 을 제 1 면 (50A) 으로부터 이간시킨다. 그리고, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 의 기울기 관계가 제 2 기울기 관계가 되도록 제 2 회전축 (55) 의 기울기를 조정한다. 도시되지 않은 기울기 조정 수단을 사용하여, 제 2 회전축 (55) 을 －Y 방향으로 기울어지게 하여, 예를 들어 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 사이의 각도가 θ2 (θ2≠0) 가 되도록 조정한다.

또, 제 2 기울기 관계에 있어서의 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 이루는 각도 (θ2) 는, 상기 제 1 기울기 관계에 있어서의 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 이루는 각도 (θ1) 보다 큰 것으로 한다.

그 후, 연삭 지석 (340) 및 척 테이블 (5) 을, 제 1 회전축 (35) 및 제 2 회전축 (55) 을 축으로 하여 각각 회전시키면서, 연삭 이송 수단 (4) 을 사용하여 연삭 지석 (340) 을 강하시켜, 연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 과 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 을 구성하는 제 1 면 (50A) 을 맞닿게 한다. 이 때, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 면 (50A) 의 중심 (O) 과 연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 의 사이에는 간극이 형성된 상태로 되어 있다. 이 상태에서 연삭 이송 수단 (4) 을 사용하여, 다시 연삭 지석 (340) 을 －Z 방향으로 눌러 내려 가고, 제 1 면 (50A) 의 외주 부분을 연삭하여 제 2 면 (50B) 을 형성한다.

이 때, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 면 (50A) 의 연삭을 행하면서, 예를 들어 유지면 하이트 게이지 (61) 를 척 테이블 (5) 상에 접촉시켜, 연삭에 의해 변화되는 제 2 면 (50B) 의 높이를 감시함으로써, 제 2 면 (50B) 이 미리 정해진 높이가 될 때까지 연삭할 수 있다.

또한, 제 1 면 (50A) 의 면적이 미리 정해진 면적이 될 때까지 연삭할 수 있다. 예를 들어, 제 1 면 (50A) 은 직경 10 ㎜ 인 원이 될 때까지 연삭한다.

이상과 같이 유지면 (500) 을 연삭함으로써, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 유지면 (500) 의 중앙에 평탄한 원 형상의 제 1 면 (50A) 을 남기면서, 제 1 면의 원의 직경 방향과 －Z 방향의 사이에 연장되도록, 제 1 면 (50A) 으로부터 이어지는 원뿔면 또는 원뿔대의 측면 형상을 갖는 제 2 면 (50B) 을 형성할 수 있다.

[제 2 실시형태]

(제 1 유지면 형성 공정)

먼저, 도 1 에 나타내는 척 테이블 (5) 을 도시되지 않은 Y 축 방향으로의 이동 수단을 사용하여 Y 축 방향으로 이동시켜, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 이 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 의 중심 (O) 을 통과하도록 위치 맞춤시킨다.

이어서, 도시되지 않은 기울기 조정 수단을 사용하여 척 테이블 (5) 을 기울어지게 함으로써, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 의 기울기 관계를 제 1 기울기 관계로 조정한다. 제 2 실시형태에 있어서는, 제 1 기울기 관계를, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같은 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 0 도가 아닌 소정 각 (θ3) 을 이루고 있는 관계로 한다.

그 후, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 연삭 지석 (340) 및 척 테이블 (5) 을 제 1 회전축 (35) 및 제 2 회전축 (55) 을 축으로 하여 각각 회전시킨다. 연삭 지석 (340) 및 척 테이블 (5) 이 회전하고 있는 상태에서, 연삭 이송 수단 (4) 을 사용하여 연삭 지석 (340) 을 －Z 방향으로 강하시킨다. 이로써, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 과 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 이 맞닿는다.

연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 과 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 이 맞닿아 있는 상태에서, 또한 연삭 지석 (340) 을 척 테이블 (5) 의 유지면 (500) 에 대하여 눌러 내려 감으로써, 유지면 (500) 을 연삭하여, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 유지면 (500) 의 중심 (O) 을 정점에 갖는 원뿔면 형상의 제 1 면 (50C) 을 형성한다.

(제 2 유지면 형성 공정)

다음으로, 연삭 이송 수단 (4) 을 사용하여 연삭 지석 (340) 을 상승시켜, 연삭 지석 (340) 을 제 1 면 (50C) 으로부터 이간시킨다. 그리고, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 사이의 기울기 관계가 제 2 기울기 관계가 되도록, 도시되지 않은 기울기 조정 수단을 사용하여 척 테이블 (5) 을 기울어지게 한다. 이 때, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 사이의 각 (θ4) 이, 제 1 기울기 관계에 있어서의 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 이루는 각 (θ3) 보다 커지도록 기울어지게 한다.

그 후, 척 테이블 (5) 및 연삭 지석 (340) 을 제 1 회전축 (35) 및 제 2 회전축 (55) 을 축으로 하여 각각 회전시키면서, 연삭 이송 수단 (4) 을 사용하여 연삭 지석 (340) 을 강하시켜, 연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 과 척 테이블 (5) 의 제 1 면 (50C) 을 맞닿게 한다. 이 때, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 면 (50C) 의 중심 (O) 과 연삭 지석 (340) 의 하면 (340b) 의 사이에는 간극이 형성된 상태로 되어 있고, 이 상태에서 연삭 지석 (340) 을 －Z 방향으로 눌러 내려 감으로써, 제 1 면 (50C) 의 외주 부분을 연삭하여, 제 2 면 (50D) 을 형성한다.

이 때, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 면 (50C) 의 연삭 중에, 예를 들어 유지면 하이트 게이지 (61) 를 제 2 면 (50D) 상에 접촉시켜, 연삭에 의해 변화되는 제 2 면 (50D) 의 높이를 감시함으로써, 제 2 면 (50D) 이 미리 정해진 높이가 될 때까지 연삭할 수 있다.

또한, 제 1 면 (50C) 의 면적이 미리 정해진 면적이 될 때까지 연삭할 수 있다.

이와 같이 해서 유지면 (500) 을 연삭함으로써, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 중앙에 원뿔면의 형상을 갖는 제 1 면 (50C) 을 남기면서, 제 1 면 (50C) 으로부터 이어지는 원뿔대의 측면 형상을 갖는 제 2 면 (50D) 을 형성할 수 있다.

또한, 예를 들어 제 1 유지면 형성 공정에 있어서, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (5) 을 －Y 방향으로 기울어지게 하여 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 각 (θ3) 을 이루도록 할 뿐만 아니라, 척 테이블 (5) 을 X 축 방향으로도 경사지게 하고 나서, 연삭 지석 (340) 을 유지면 (500) 에 맞닿게 하여 유지면 (500) 을 연삭함으로써, 돔 형상의 제 1 면 (50E) 을 형성할 수 있다.

그 후, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 또한 척 테이블 (5) 을 －Y 방향으로 기울어지게 하여, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 사이의 각을, θ3 보다 큰 각도를 갖는 θ4 로 한 후에, 다시 유지면 (500) 의 연삭을 행함으로써, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같은 돔 형상의 제 1 면 (50E) 으로 이어지는 원뿔대의 측면 형상을 갖는 제 2 면 (50F) 을 형성할 수 있다.

또, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 사이의 각을 θ4 로 할 때에, 척 테이블을 X 축 방향으로도 기울어지게 해도 된다.

이상과 같이 제 1 유지면 형성 공정과 제 2 유지면 형성 공정을 순차적으로 실시함으로써, 원형의 제 1 면과 원고리 형상의 제 2 면을 형성할 수 있다. 이로써, 유지면 (500) 의 제 1 면과 제 2 면에 피가공물 (W) 을 유지했을 때에, 중심 (O) 과 피가공물 (W) 의 사이에 간극이 생기지 않게 되어, 유지면 (500) 의 중앙 부근에 위치하고 있는 피가공물 (W) 이 지나치게 연삭되 버린다는 문제를 해결할 수 있다.

또, 본 발명에 관련된 유지면 형성 방법은, 상기와 같은 제 1 유지면 형성 공정과 제 2 유지면 형성 공정으로 구성되는 것에 한정되지 않는다. 즉, 제 2 유지면 형성 공정에 있어서 제 2 면을 형성한 후에, 예를 들어 척 테이블 (5) 을 더 기울어지게 하여, 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 이루는 각이, 제 2 기울기 관계일 때의 제 1 회전축 (35) 과 제 2 회전축 (55) 이 이루는 각보다 큰 각도가 되도록 제 3 기울기 관계로 하고 나서, 제 2 면을 연삭함으로써, 제 2 면의 외주로 이어지는 제 3 면을 형성할 수 있다. 동일하게 하여, 제 4 면, 제 5 면, ···과 같이 추가로 복수의 면을 형성하는 것도 가능하고, 피가공물 (W) 을 유지했을 때에, 유지면 (500) 과 피가공물 (W) 사이의 간극이 생기는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

1 : 연삭 장치
10 : 베이스
11 : 칼럼
12 : 커버
13 : 벨로우즈
2 : 제어 수단
3 : 연삭 수단
30 : 스핀들
31 : 하우징
32 : 스핀들 모터
33 : 마운트
34 : 연삭 휠
340 : 연삭 지석
340b : 연삭 지석의 하면
431 : 기대
35 : 제 1 회전축
4 : 연삭 이송 수단
40 : 볼 나사
41 : 가이드 레일
42 : Z 축 모터
43 : 승강판
44 : 홀더
45 : 회전축
5 : 척 테이블
50 : 흡인부
500 : 유지면
51 : 프레임체
52 : 흡인로
53 : 흡인원
54 : 회전 수단
55 : 제 2 회전축
6 : 두께 측정 수단
60 : 웨이퍼 상면 하이트 게이지
61 : 유지면 하이트 게이지
62 : 산출 수단
W : 피가공물
Wa : 피가공물의 표면
O : 유지면의 중심
50A : 평탄한 제 1 면
50C : 원뿔면 형상의 제 1 면
50E : 돔 형상의 제 1 면
50B, 50D, 50F : 원뿔대의 측면 형상의 제 2 면
θ1 ∼ θ4 : 제 1 회전축과 제 2 회전축이 이루는 각

Claims

연삭 지석을 고리 형상으로 배치한 연삭 휠의 중심을 축으로 그 연삭 휠을 회전시키고, 피가공물을 흡인 유지하는 척 테이블의 유지면의 중심을 축으로 그 척 테이블을 회전시키고 그 유지면에 유지된 피가공물을 연삭 지석으로 연삭하는 연삭 장치에 있어서, 그 연삭 지석으로 그 유지면을 연삭하여 그 유지면을 형성하는 유지면 형성 방법으로서,
그 연삭 휠을 회전시킬 때의 축이 되는 그 연삭 휠의 중심을 통과하는 제 1 회전축과, 그 척 테이블을 회전시킬 때의 축이 되는 그 유지면의 중심을 통과하는 제 2 회전축을 소정의 각도의 제 1 기울기 관계로 배치하고, 그 연삭 지석을 그 유지면의 중심을 통과하는 위치에 위치 매김하여 그 유지면을 연삭하고, 적어도 그 유지면 중앙에 원형의 제 1 면을 형성하는 제 1 유지면 형성 공정과,
그 제 1 회전축과 그 제 2 회전축을 그 제 1 기울기 관계보다 큰 각도로 기울어지게 한 제 2 기울기 관계로 배치하고, 그 연삭 지석으로 그 유지면의 외주 부분을 연삭하여, 그 유지면 중앙에 원형의 그 제 1 면을 남기고, 그 제 1 면으로부터 이어지는 원뿔대의 측면 형상인 원고리 형상의 제 2 면을 형성하는 제 2 유지면 형성 공정을 구비하고, 상이한 기울기 관계하에서 그 연삭 지석으로 그 유지면을 적어도 2 회 연삭하여 유지면을 형성하는, 유지면 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
그 제 1 유지면 형성 공정은, 그 제 1 회전축과 그 제 2 회전축을 평행하게 배치하고, 평탄면의 그 제 1 면을 형성하는, 유지면 형성 방법.
제 1 항에 있어서,
그 제 1 유지면 형성 공정은, 그 제 1 기울기 관계로 그 유지면 중심을 정점으로 한 원뿔면의 그 제 1 면을 형성하는, 유지면 형성 방법.