KR20220003970A - 가공 장치 - Google Patents

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KR20220003970A
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고헤이 아사이
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은, 척 테이블의 유지면을 연삭 가공하는 경우와, 척 테이블의 유지면에 웨이퍼를 흡인 유지하여 연삭 가공하는 경우에, 척 테이블을 구성하는 프레임체의 형태가 일정하지 않은 것을 해결할 수 있는 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
가공 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 척 테이블을 착탈 가능하게 지지하는 테이블 베이스를 갖는 척 테이블 기구를 포함한다. 척 테이블은, 웨이퍼를 흡착하는 흡착면을 갖는 다공성 플레이트와, 다공성 플레이트의 흡착면 이외를 둘러싸는 프레임체와, 프레임체에 형성되고 다공성 플레이트의 흡착면에 흡인력을 전달하기 위한 웨이퍼 흡인 구멍과, 프레임체에 형성되고 테이블 베이스에 상기 프레임체를 고정하기 위한 볼트 구멍을 포함한다.

Description

가공 장치{MACHINING APPARATUS}
본 발명은, 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지 유닛과, 유지 유닛에 유지된 웨이퍼를 연삭하는 연삭휠을 회전 가능하게 구비한 가공 유닛과, 웨이퍼에 가공액을 공급하는 가공액 공급 유닛을 구비한 가공 장치에 관한 것이다.
IC, LSI 등의 복수의 디바이스가 교차하는 복수의 분할 예정 라인에 의해 구획되어 표면에 형성된 웨이퍼는, 이면이 연삭되어 원하는 두께로 가공된 후, 다이싱 장치, 레이저 가공 장치에 의해 개개의 디바이스 칩으로 분할되고, 분할된 디바이스 칩은 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전기기기에 이용된다.
연삭 장치는, 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지 유닛과, 상기 유지 유닛에 유지된 웨이퍼를 연삭하는 연삭휠을 회전 가능하게 구비한 가공 유닛과, 웨이퍼에 가공액으로서 연삭수를 공급하는 가공액 공급 유닛을 구비하고 있어, 웨이퍼를 원하는 두께로 가공할 수 있다(예컨대 특허문헌 1을 참조).
또한, 특허문헌 1에 개시된 가공 장치는, 웨이퍼의 이면에 유리(遊離) 지립을 가공액으로서 공급하고, 연마 패드에 의해 웨이퍼의 이면을 경면으로 가공할 수 있다. 그리고, 웨이퍼를 흡인 유지하는 유지 유닛은, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블을 착탈 가능하게 지지하는 테이블 베이스를 구비하며, 상기 척 테이블은, 웨이퍼를 흡착하는 흡착면을 구비한 다공성 플레이트와, 상기 흡착면 이외를 둘러싸는 프레임체와, 상기 프레임체의 바닥면에 형성되고 상기 다공성 플레이트의 흡착면에 흡인력을 전달하는 웨이퍼 흡인 구멍과, 상기 프레임체에 형성되고 상기 테이블 베이스에 고정하는 볼트 구멍을 포함하여 구성되어 있으며, 웨이퍼를 착실하게 흡인 유지할 수 있는 구성으로 되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-153090호 공보
그런데, 연삭 장치에 있어서 웨이퍼를 연삭 가공하는 경우, 미리 척 테이블의 유지면을 상기 연삭 장치의 연삭 유닛에 의해 연삭하고, 척 테이블의 유지면의 형상과, 상기 척 테이블에 배치되어 유지된 웨이퍼의 연삭면의 형상이 동일해지도록 하여, 웨이퍼의 두께를 전체 영역에서 균일하게 되도록 하고 있다.
그러나, 상기한 가공 방법에 의해 실제로 웨이퍼를 연삭 가공하여도, 가공 후의 웨이퍼 두께를 계측하면, 미소한 두께 편차(예컨대 2∼3 ㎛ 정도)가 발생하는 것이 판명되었다. 웨이퍼의 두께 목표치가 큰(두꺼운) 경우는 큰 문제는 되지 않지만, 최근과 같이 목표 웨이퍼의 두께가 매우 얇아지고 있는 경우, 이러한 미소한 두께 편차는 큰 문제가 될 수 있다.
본 출원인은, 상기한 문제에 대해서 예의 검토한 결과, 종래의 연삭 장치에 있어서는, 척 테이블의 유지면을 연삭 가공하는 경우와, 척 테이블의 유지면에 웨이퍼를 흡인 유지하여 연삭 가공하는 경우에, 척 테이블을 구성하는 프레임체의 형태가 일정하지 않은 것이 판명되어, 이것이 웨이퍼의 두께에 편차가 생기는 원인인 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명의 목적은, 척 테이블의 유지면을 연삭 가공하는 경우와, 척 테이블의 유지면에 웨이퍼를 흡인 유지하여 웨이퍼를 연삭 가공하는 경우에, 척 테이블을 구성하는 프레임체의 형태가 일정하지 않은 것을 해결할 수 있는 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 가공 장치로서, 웨이퍼를 흡인 유지하는 척 테이블 기구와, 상기 척 테이블 기구에 유지된 웨이퍼를 연삭하는 연삭휠을 회전 가능하게 구비한 가공 유닛과, 웨이퍼에 가공액을 공급하는 가공액 공급 유닛을 구비하고, 상기 척 테이블 기구는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블을 착탈 가능하게 지지하는 테이블 베이스를 포함하며, 상기 척 테이블은, 웨이퍼를 흡착하는 흡착면을 구비한 다공성 플레이트와, 상기 다공성 플레이트의 흡착면 이외를 둘러싸는 프레임체와, 상기 프레임체에 형성되고 상기 다공성 플레이트의 흡착면에 흡인력을 전달하는 웨이퍼 흡인 구멍과, 상기 프레임체에 형성되고 상기 테이블 베이스에 상기 프레임체를 고정하기 위한 볼트 구멍을 포함하며, 상기 테이블 베이스는, 상기 프레임체의 상기 다공성 플레이트가 배치되는 면과는 반대쪽 면을 배치하는 배치면과, 상기 배치면에 형성되고 상기 프레임체를 흡인하여 끌어당기는 프레임체 흡인 구멍을 포함하는 가공 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 웨이퍼 흡인 구멍은 상기 프레임체의 상기 다공성 플레이트가 배치되는 면과는 반대쪽 면으로 개구되도록 형성되고, 상기 테이블 베이스의 배치면에 상기 웨이퍼 흡인 구멍으로 연통됨과 더불어 상기 프레임체 흡인 구멍과는 독립된 연통 구멍이 형성된다. 혹은, 상기 웨이퍼 흡인 구멍은, 상기 프레임체의 측면으로 개구되도록 형성되고, 상기 테이블 베이스의 측면에 상기 웨이퍼 흡인 구멍으로 연통되는 연통 구멍이 형성된다.
본 발명에 따르면, 척 테이블의 다공성 플레이트의 흡착면을 연삭할 때, 및 웨이퍼를 연삭할 때 모두 척 테이블의 프레임체의 전체 영역이 테이블 베이스에 확실하게 고정된 상태에서 가공 유닛의 연삭휠에 의해 연삭이 실시되고, 척 테이블의 유지면, 즉, 다공성 플레이트의 흡착면의 형상과, 웨이퍼의 연삭면의 형상이 일치하여, 연삭 후에 생기는 웨이퍼의 두께 편차의 발생이 억제된다.
도 1은 본 실시형태의 연삭 장치의 전체 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연삭 장치의 척 테이블 기구의 사시도, 및 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 척 테이블 기구의 일부 개략 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 연삭 장치에 있어서 척 테이블의 유지면을 연삭하는 양태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 연삭 장치에 있어서 웨이퍼를 연삭하는 양태를 나타낸 사시도이다.
도 6의 (a)는 척 테이블 기구의 다른 실시형태를 나타낸 분해 사시도, 및 사시도, (b)는 (a)에 도시된 척 테이블 기구의 일부 개략 단면도이다.
이하, 본 발명 실시형태의 가공 장치에 대해서 첨부 도면을 참조하면서, 상세히 설명한다.
도 1에는, 본 실시형태의 가공 장치인 연삭 장치(1)의 전체 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 연삭 장치(1)는, 본 실시형태의 피가공물인 판형의 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 웨이퍼라고 약칭함)(10)를 흡인 유지하는 유지 유닛으로서의 척 테이블 기구(3)와, 척 테이블 기구(3)에 유지된 웨이퍼(10)를 연삭하는 가공 유닛으로서의 연삭 유닛(4)과, 웨이퍼(10)에 가공액을 공급하는 가공액 공급 유닛(5)을 구비하고 있다.
연삭 장치(1)는, 장치 하우징(2)을 구비하고 있다. 장치 하우징(2)은, 대략 직방체 형상의 본체부(21)와, 본체부(21)의 후단부에 설치되어 상하 방향으로 세워진 직립벽(22)을 갖고 있다.
척 테이블 기구(3)는, 본체부(21)에 배치되고, 화살표 X로 나타낸 X축 방향으로 양측에 접속된 벨로우즈(6a, 6b)를 구비하고 있다. 본체부(21)의 내부에는, 척 테이블 기구(3)를, 도면 중 화살표 X로 나타낸 방향으로 이동시키는 이동 기구(도시는 생략함)가 수용되어 있다. 상기 이동 기구를 작동시킴으로써, 벨로우즈(6a, 6b)를 신축, 신장시킴과 더불어, 척 테이블 기구(3)를, 미가공의 웨이퍼(10)를 척 테이블(32) 상에 배치하는 도면 중 앞쪽의 반출입 영역과, 연삭 유닛(4)의 바로 아래에서 가공이 행해지는 도면 중 안쪽의 가공 영역 사이에서 이동시킬 수 있다.
도 2를 참조하면서, 본 실시형태의 척 테이블 기구(3)에 대해서, 더욱 구체적으로 설명한다. 척 테이블 기구(3)는, 척 테이블(32)과, 척 테이블(32)을 착탈 가능하게 지지하는 테이블 베이스(34)를 적어도 포함하고 있다. 척 테이블(32)은, 도면 중 오른쪽에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(10)를 흡착하는 흡착면(321a)을 구비한 다공성 플레이트(321)와, 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a) 이외, 즉 측면(321b) 및 흡착면(321a)의 반대쪽 이면(321c)을 둘러싸는 프레임체(322)를 구비한다. 프레임체(322)는, 프레임 상면(322a)을 구비하고 측면을 구성하는 측벽(322h)과, 다공성 플레이트(321)의 이면(321c)이 배치되는 플레이트 배치면(322b)과, 플레이트 배치면(322b)과는 반대쪽 바닥면(322g)으로 개구되도록 형성되고 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)에 흡인력(부압)을 전달하는 복수의 웨이퍼 흡인 구멍(322c)과, 측벽(322h)을 따라 형성된 외주 단차부(322d)와, 외주 단차부(322d)에 형성되고 프레임체(322)를 테이블 베이스(34)에 고정하기 위한 복수의 볼트 구멍(322e)을 포함하여 구성되어 있다. 플레이트 배치면(322b)으로 개구되는 복수의 웨이퍼 흡인 구멍(322c)은, 환형홈(322f)에 의해 연결되어 있다. 본 실시형태에 있어서의 볼트 구멍(322e)은, 외주 단차부(322d)에 균등한 간격으로 4개(도 2에서는 3개만 도시되어 있음) 형성되어 있다. 본 실시형태의 다공성 플레이트(321)는, 예컨대 통기성을 갖는 다공성 세라믹스로 형성되지만, 연삭 가능하고 통기성을 갖는 그 밖의 재질, 예컨대, 경석(輕石), 수지제 또는 금속제의 입상물의 집합재로 성형하는 것도 가능하며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
도 2의 왼쪽에 나타낸 바와 같이, 테이블 베이스(34)는, 프레임체(322)의 다공성 플레이트(321)가 배치되는 면과는 반대쪽 바닥면(322g)이 배치되는 배치면(341)과, 배치면(341)에 형성되고 도시하지 않은 흡인원을 작동시킴으로써 프레임체(322)의 바닥면(322g)을 흡인하여 끌어당기는 프레임체 흡인 구멍(342)으로 적어도 구성된다. 본 실시형태의 프레임체 흡인 구멍(342)은, 테이블 베이스(34)의 배치면(341)의 중앙 영역에 형성되고, 테이블 베이스(34)의 배치면(341)의 외주연부에는, 상기한 척 테이블(32)의 프레임체(322)에 형성된 볼트 구멍(322e)과 대응하는 위치에 암나사가 형성된 볼트 체결 구멍(343)이 형성되어 있다. 프레임체 흡인 구멍(342)의 배치면(341)측에는, 프레임체 흡인 구멍(342)보다 직경이 큰 확경부(342a)가 형성되어 있다.
또한, 테이블 베이스(34)의 배치면(341)에는, 상기한 척 테이블(32)의 프레임체(322)에 형성된 웨이퍼 흡인 구멍(322c)으로 연통됨과 더불어 상기한 프레임체 흡인 구멍(342)과는 독립된 경로로 도시하지 않은 흡인원에 접속되는 복수의 제1 연통 구멍(344)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태의 테이블 베이스(34)의 배치면(341)에는, 복수의 제1 연통 구멍(344)을 연통하는 환형홈(344a)이 형성되어 있다.
척 테이블(32)과, 테이블 베이스(34)는, 척 테이블(32)의 프레임체(322)에 형성된 볼트 구멍(322e)을 통해 체결 볼트(8)를 삽입하고, 테이블 베이스(34)의 볼트 체결 구멍(343)에 체결함으로써 일체가 된다.
도 3에는, 척 테이블(32)과 테이블 베이스(34)를 일체로 한 척 테이블 기구(3)의 일부 개략 단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 테이블 베이스(34)는, 프레임체(322)를 배치하는 배치면(341)에 형성된 프레임체 흡인 구멍(342)을 구비하고 있고, 도시하지 않은 흡인원을 작동시킴으로써, 척 테이블 기구(3)의 프레임체(322)의 바닥면(322g)에 제1 흡인력(부압)(Vm1)을 작용시켜, 프레임체(322)를 흡인하여 끌어당길 수 있다. 또한, 만일 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a) 상에 웨이퍼(10)를 배치하여 흡인 유지하는 경우는, 테이블 베이스(34)에 형성된 제1 연통 구멍(344) 및 프레임체(322)의 웨이퍼 흡인 구멍(322c)을 통해 제2 흡인력(부압)(Vm2)을 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)에 전달하여 웨이퍼(10)를 흡인 유지할 수 있다. 그리고, 프레임체 흡인 구멍(342)과, 제1 연통 구멍(344)은, 독립된 흡인 경로로 도시하지 않은 흡인원에 접속되어 있고, 척 테이블(32)에 웨이퍼(10)를 흡인 유지하지 않는 경우여도, 프레임체(322)만을 테이블 베이스(34)로 끌어당겨 흡인 유지시킬 수 있다.
도 1로 되돌아가 설명을 계속하면, 연삭 유닛(4)은, 직립벽(22)의 전면에 배치된다. 연삭 유닛(4)은, 이동 베이스(41)와 이동 베이스(41)에 장착된 스핀들 유닛(42)을 구비하고 있다. 이동 베이스(41)는, 후면측에서, 장치 하우징(2)의 직립벽(22)에 배치된 한 쌍의 안내 레일(221, 221)과 계합하고, 안내 레일(221, 221)에 대하여 Z축 방향(상하 방향)으로 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다.
스핀들 유닛(42)은, 이동 베이스(41)와 일체로 형성된 지지부(413)에 지지된 스핀들 하우징(421)과, 스핀들 하우징(421)에 회전 가능하게 유지된 스핀들(422)과, 스핀들(422)을 회전 구동하기 위한 회전 구동 유닛으로서 배치된 서보 모터(23)를 구비하고 있다. 스핀들(422)의 하단부는, 스핀들 하우징(421)의 하단측으로 돌출되어 있고, 그 하단에는 마운터(424)가 설치되어 있다. 마운터(424)의 하면에 연삭휠(425)이 장착되고, 연삭휠(425)의 하면에는, 복수의 연삭 지석(426)이 환형으로 배치되어 있다.
도 1에 도시된 연삭 장치(1)는, 상기한 연삭 유닛(4)을 상기 한 쌍의 안내 레일(221, 221)을 따라 상하 방향(후술하는 척 테이블의 유지면과 수직인 방향)으로 이동시키는 연삭 이송 기구(7)를 구비하고 있다. 이 연삭 이송 기구(7)는, 직립벽(22)의 전면측에 배치되어 상하 방향으로 연장되는 수나사 로드(71)를 구비하고 있다. 이 수나사 로드(71)는, 그 상단부 및 하단부가 직립벽(22)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 수나사 로드(71)의 상측 단부에는 수나사 로드(71)를 회전 구동하기 위한 구동원으로서의 펄스 모터(72)가 배치되어 있고, 이 펄스 모터(72)의 출력축이 수나사 로드(71)에 연결되어 있다. 이동 베이스(41)의 후면에는, 나사 연결부(도시는 생략함)가 형성되어 있고, 상기 연결부에는 상하 방향으로 연장되는 암나사 구멍이 형성되어 있으며, 이 암나사 구멍에 상기 수나사 로드(71)가 나사 결합된다. 이러한 나사 기구를 포함하는 연삭 이송 기구(7)는, 펄스 모터(72)를 정회전시켜 이동 베이스(41)와 함께 연삭 유닛(4)을 하강시키고, 펄스 모터(74)를 역회전시켜 이동 베이스(41)와 함께 연삭 유닛(4)을 상승시킬 수 있다.
연삭 장치(1)에는, 척 테이블 기구(3) 상에서 연삭되는 피가공물에 연삭수 등의 가공액(L)을 공급하는 가공액 공급 유닛(5)이 배치되어 있다. 가공액 공급 유닛(5)은, 가공액(L)을 저류하고 압송 펌프를 구비한 가공액 탱크(51)와, 가공액 탱크(51)와 연삭 유닛(4)을 접속하는 가공액 공급로(52)와, 가공액 공급로(52) 상에 배치되고, 가공액 공급로(52)의 개폐를 행하는 개폐 밸브(53)를 구비하고 있다. 가공액 탱크(51)의 압송 펌프를 작동시키고, 개폐 밸브(53)를 개방으로 함으로써, 연삭 유닛(4)을 통해 가공액(L)을 가공 영역으로 공급할 수 있다.
본 실시형태의 연삭 장치(1)는, 대략 상기한 바와 같은 구성을 구비하고 있고, 그 기능, 작용에 대해서 이하에 설명한다.
상기한 바와 같이, 연삭 장치(1)에 있어서 웨이퍼(10)를 연삭 가공함에 있어서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 척 테이블(32)의 유지면, 즉, 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)을 연삭 유닛(4)에 의해 연삭한다. 상기 연삭을 실시함에 있어서, 우선, 도 3에 기초하여 설명한 바와 같이, 도시하지 않은 흡인원을 작동시킴으로써, 척 테이블 기구(3)를 구성하는 프레임체(322)의 바닥면(322g)에 제1 흡인력(부압)(Vm1)을 작용시켜, 프레임체(322)를 흡인하여 끌어당긴다. 이때, 척 테이블(32)의 유지면에는 웨이퍼(10)가 배치되지 않기 때문에, 테이블 베이스(34)에 형성된 제1 연통 구멍(344), 및 프레임체(322)의 웨이퍼 흡인 구멍(322c)을 통해 제2 흡인력(부압)(Vm2)을 전달할 필요는 없다.
계속해서, 도시하지 않은 이동 기구를 작동시켜, 척 테이블(32)을 연삭 유닛(4)의 아래쪽 가공 영역, 즉, 척 테이블(32)의 회전 중심을 연삭 유닛(4)의 연삭 지석(426)이 지나는 위치에 위치시킨다. 계속해서, 연삭 유닛(4)의 스핀들(422)을 화살표 R1로 나타낸 방향으로 소정의 회전 속도(예컨대 4000 rpm)로 회전시킴과 더불어, 척 테이블(32)을 도시하지 않은 회전 구동 유닛을 작동시켜, 화살표 R2로 나타낸 방향으로 소정의 회전 속도(예컨대 300 rpm)로 회전시킨다. 계속해서, 상기한 연삭 이송 기구(7)를 작동시켜 연삭 유닛(4)을 화살표 R3으로 나타낸 방향으로 하강시켜, 척 테이블(32)의 유지면에 가공액(L)(연삭수)을 공급하면서, 연삭휠(425)의 하면에 배치된 연삭 지석(426)을 척 테이블(32)의 다공성 플레이트(321)에 접촉시키고, 소정의 하강 속도(예컨대 0.1 ㎛/초)로, 일정 시간, 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)을 연삭하여, 연삭 이송 기구(7)를 정지하고, 그 후 소정 시간의 공운전을 실시함으로써 척 테이블(32)의 유지면을 평탄면으로 하여, 연삭 가공을 완료한다. 또한, 척 테이블(32)의 유지면에 대한 가공액(L)의 공급은, 상기한 가공액 공급 유닛(5)을 사용하여 실시함과 더불어, 웨이퍼 흡인 구멍(322c)을 이용하여, 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)으로부터도 분출시키도록 하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 척 테이블(32)의 프레임체(322)는, 복수의 볼트(8)에 의해 고정되는 데 더하여, 프레임체 흡인 구멍(342)에 의해 흡인되어 끌어당겨져, 테이블 베이스(34)의 배치면(341)에 있어서, 프레임체(322)의 전체 영역이 확실하게 고정된 상태가 되고, 그 상태에서 척 테이블(32)의 유지면을 구성하는 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)이 연삭된다.
상기한 바와 같이, 척 테이블(32)의 유지면이 연삭된 후, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 피가공물인 웨이퍼(10)에 대한 연삭 가공을 실시한다. 웨이퍼(10)는, 복수의 디바이스(12)가 교차하는 복수의 분할 예정 라인(14)에 의해 구획되어 표면(10a)에 형성된 것이며, 웨이퍼(10)의 표면(10a)에는, 보호테이프(T)를 접착시켜 일체로 한다. 이 웨이퍼(10)를 뒤집어 이면(10b) 측을 위쪽으로, 보호테이프(T)를 아래쪽으로 향하게 하여, 반출입 영역으로 이동한 척 테이블(32)의 유지면에 배치한다.
웨이퍼(10)의 이면(10b)에 대한 연삭 가공을 실시함에 있어서, 우선, 도 3에 기초하여 설명한 바와 같이, 도시하지 않은 흡인원을 작동시킴으로써, 척 테이블 기구(3)를 구성하는 프레임체(322)의 바닥면(322g)에 제1 흡인력(부압)(Vm1)을 작용시켜, 프레임체(322)를 흡인하여 끌어당긴다. 또한, 테이블 베이스(34)에 형성된 제1 연통 구멍(344), 및 프레임체(322)의 웨이퍼 흡인 구멍(322c)을 통해 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)에 제2 흡인력(부압)(Vm2)을 전달하고, 척 테이블(32)의 유지면에 웨이퍼(10)를 흡인 유지한다.
계속해서, 도시하지 않은 이동 기구를 작동시켜, 척 테이블(32)을 연삭 유닛(4)의 아래쪽 가공 영역, 즉, 척 테이블(32)의 회전 중심을 연삭 유닛(4)의 연삭 지석(426)이 지나는 위치에 위치시킨다. 계속해서, 척 테이블(32)을 도시하지 않은 회전 구동 유닛을 작동시켜, 화살표 R4로 나타낸 방향으로 소정의 회전 속도(예컨대 300 rpm)로 회전시킴과 더불어, 연삭 유닛(4)의 스핀들(422)을 화살표 R5로 나타낸 방향으로 소정의 회전 속도(예컨대 4000 rpm)로 회전시킨다. 계속해서, 가공액 공급 유닛(5)을 작동시키면서 가공액(L)(연삭수)을 공급하고, 상기한 연삭 이송 기구(7)를 작동시켜, 연삭 유닛(4)을 화살표 R6로 나타낸 방향으로 소정의 하강 속도(예컨대 0.1 ㎛/초)로 하강시켜, 연삭 지석(426)을 웨이퍼(10)의 이면(10b)에 접촉시키고, 도시하지 않은 두께 검출 수단에 의해 웨이퍼(10)의 두께를 검출하면서 원하는 두께까지 연삭했다면, 연삭 이송 기구(7)를 정지하고, 그 후, 척 테이블(32)의 유지면을 연삭한 경우와 마찬가지로 소정 시간의 공운전을 실시함으로써 웨이퍼(10)의 이면(10b)을 평탄면으로 하여, 연삭 가공을 완료한다.
상기한 실시형태에 따르면, 척 테이블(32)의 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)을 연삭할 때, 및 웨이퍼(10)를 연삭할 때 모두 척 테이블(32)의 프레임체(322)의 전체 영역이 테이블 베이스(34)에 확실하게 고정된 상태에서 연삭 유닛(4)의 연삭휠(425)에 의해 연삭이 실시되고, 척 테이블(32)의 유지면, 즉, 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)의 형상과, 웨이퍼(10)의 연삭면의 형상이 일치하여, 연삭 후에 생기는 웨이퍼(10)의 두께 편차의 발생이 억제된다.
또한, 상기한 실시형태에서는, 척 테이블(32)의 유지면을 구성하는 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321)에 흡인력을 전달하는 웨이퍼 흡인 구멍(322c)과, 척 테이블(32)의 프레임체(322)를 테이블 베이스(34)의 배치면(341)으로 흡인하여 끌어당기는 프레임체 흡인 구멍(342)이 독립되어 있기 때문에, 척 테이블(32)의 다공성 플레이트(321)로부터 흡인되는 연삭 부스러기가 혼입된 가공액(L)이 테이블 베이스(34)의 배치면(341)과 프레임체(322) 사이로 들어가는 것이 회피되고, 상기 연삭 부스러기에 기인한 웨이퍼(10)의 두께 편차도 억제된다.
또한, 웨이퍼(10)의 이면(10b)을 연삭한 후, 웨이퍼 흡인 구멍(322c)을 이용하여 에어와 물과의 혼합 유체를 다공성 플레이트(321)에 공급하여 분출시키고, 웨이퍼(10)를 척 테이블(32)로부터 떨어뜨려 반출시킬 때에, 웨이퍼 흡인 구멍(322c)에 진입한 연삭 부스러기가 혼입된 가공액(L)도 함께 분출되지만, 웨이퍼 흡인 구멍(322c)과, 프레임체 흡인 구멍(342)이 독립되어 있기 때문에, 연삭 부스러기가 혼입된 가공액(L)이 테이블 베이스(34)의 배치면(341)과 프레임체(322) 사이로 들어가는 것이 회피되고, 상기와 마찬가지로, 상기 연삭 부스러기에 기인한 웨이퍼(10)의 두께 편차도 억제된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 변형예가 제공된다. 예컨대, 본 발명의 유지 유닛으로서 예시한 상기 척 테이블 기구(3)는, 이하에 설명하는 다른 실시형태여도 좋다.
도 6을 참조하면서, 본 발명에 기초하여 구성된 다른 척 테이블 기구(3’) 에 대해서 설명한다. 또한, 앞서 설명한 척 테이블 기구(3)와 동일한 구성에 대해서는 동일 번호를 붙이고, 동일 구성에 대한 설명은 적절하게 생략한다.
척 테이블 기구(3’)는, 척 테이블(32’)과, 척 테이블(32’)을 착탈 가능하게 지지하는 테이블 베이스(34’)를 적어도 포함하고 있다. 척 테이블(32’)은, 도면 중 오른쪽에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(10)를 흡착하는 흡착면(321a)을 구비한 다공성 플레이트(321)와, 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a) 이외, 즉 측면(321b) 및 흡착면(321a)의 반대쪽 이면(321c)을 둘러싸는 프레임체(322’)를 구비한다. 프레임체(322’)는 프레임 상면(322a’)을 구비하고 측면을 구성하는 측벽(322h’)과, 측벽(322h’)으로 개구되도록 형성되고 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)에 흡인력(부압)을 전달하는 복수의 웨이퍼 흡인 구멍(322c’)과, 측벽(322h’)을 따라 형성된 외주 단차부(322d’)와, 외주 단차부(322d’)에 형성되고 프레임체(322’)를 테이블 베이스(34’)에 고정하기 위한 복수의 볼트 구멍(322e’)을 포함하여 구성되어 있다. 프레임체(322’)에 있어서, 다공성 플레이트(321)의 이면(321c)이 배치되는 플레이트 배치면(322b’)에는, 프레임체(322’)의 측벽(322h’)에 형성된 4개의 흡인 구멍(322c’)을 연결하여 직교하는 2개의 직선홈(322f’)이 형성되어 있다.
도 6의 왼쪽에 나타낸 바와 같이, 테이블 베이스(34’)는, 프레임체(322’)의 다공성 플레이트(321)가 배치되는 플레이트 배치면(322b’)과는 반대쪽 바닥면(322g’)이 배치되는 배치면(341’)과, 배치면(341’)에 형성되고 도시하지 않는 흡인원을 작동시킴으로써 프레임체(322’)의 바닥면(322g’)을 흡인하여 끌어당기는 프레임체 흡인 구멍(342’)으로 적어도 구성된다. 본 실시형태의 프레임체 흡인 구멍(342’)은, 테이블 베이스(34’)의 배치면(341’)의 중앙 영역에 형성되고, 배치면(341’)의 외주 연부에는, 상기한 척 테이블(32’)의 프레임체(322’)에 형성된 볼트 구멍(322d’)과 대응하는 위치에 볼트 체결 구멍(343’)이 형성되어 있다. 프레임체 흡인 구멍(342’)의 배치면(341’) 측에는, 프레임체 흡인 구멍(342’)보다 직경이 큰 확경부(342a’)가 형성되어 있다.
또한, 도 6의 (b)에 도시된 척 테이블 기구(3’)의 일부 개략 단면도도 함께 참조함으로써 이해되는 바와 같이, 테이블 베이스(34’)의 측면(345)에는, 상기한 척 테이블(32’)의 프레임체(322’)에 형성된 웨이퍼 흡인 구멍(322c’)으로 연통됨과 더불어, 상기한 프레임체 흡인 구멍(342’)과는 독립된 경로로 도시하지 않은 흡인원에 접속되는 제2 연통 구멍(344’)이 형성되어 있다.
그리고, 척 테이블(32’)과, 테이블 베이스(34’)는, 척 테이블(32’)의 프레임체(322’)에 형성된 볼트 구멍(322e’)을 통해 체결 볼트(8)가 삽입되어, 테이블 베이스(34’)의 볼트 체결 구멍(343’)에 체결함으로써 일체가 되고, 또한, 웨이퍼 흡인 구멍(322c’)과, 제2 연통 구멍(344’)은, 연통로(346)에 의해 연통된다.
도 6에 도시된 척 테이블 기구(3’) 에 따르면, 테이블 베이스(34’)는, 프레임체(322’)의 바닥면(322g’)을 배치하는 배치면(341’)으로 개구되도록 형성된 프레임체 흡인 구멍(342’)을 구비하고 있고, 도시하지 않은 흡인원을 작동시킴으로써, 프레임체(322’)의 바닥면(322g’)에 제1 흡인력(부압)(Vm1)을 작용시켜, 프레임체(322’)를 흡인하여 끌어당길 수 있다. 또한, 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a) 상에 웨이퍼(10)를 배치하여 흡인 유지하는 경우는, 테이블 베이스(34’)에 형성된 제2 연통 구멍(344’), 연통로(346), 및 웨이퍼 흡인 구멍(322c’)을 통해 제2 흡인력(부압)(Vm2)을 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)에 전달하여 웨이퍼(10)를 흡인 유지할 수 있다.
도 6에 도시된 실시형태에서는, 프레임체 흡인 구멍(342’)과, 제2 연통 구멍(344’)이, 독립된 흡인 경로로 흡인원에 접속되어 있고, 도 2에 기초하여 설명한 이전 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에 따르면, 프레임체(322’)에 유지되는 다공성 플레이트(321)의 흡착면(321a)에 전달되는 흡인력(Vm2)은, 테이블 베이스(34’)의 배치면(341’)을 경유하지 않고, 프레임체(322’)의 측벽(322h’)에 형성된 웨이퍼 흡인 구멍(322c’)과, 연통로(346)와, 제2 연통 구멍(344’)에 의해 공급되기 때문에, 연삭 부스러기가 혼입된 가공액(L)이 테이블 베이스(34’)의 배치면(341’)과 프레임체(322’) 사이로 들어간다고 하는 문제가 더욱 더 회피되고, 상기 연삭 부스러기에 기인한 웨이퍼(10)의 두께 편차가 더 억제된다.
1 : 연삭 장치 2 : 장치 하우징
21 : 본체부 22 : 직립벽
221 : 안내 레일 3, 3’ : 척 테이블 기구
31, 31’ : 테이블 커버 32, 32’ : 척 테이블
321 : 다공성 플레이트 321a : 흡착면
321b : 측면 321c : 이면
322, 322’ : 프레임체 322a, 322a’ : 프레임 상면
322b, 322b’ : 플레이트 배치면 322c, 322c’ : 웨이퍼 흡인 구멍
322d, 322d’ : 외주 단차부 322e, 322e’ : 볼트 구멍
322g, 322g’ : 바닥면 322h, 322h’ : 측벽
34, 34’ : 테이블 베이스 341, 341’ : 배치면
342, 342’ : 프레임체 흡인 구멍 343, 343’ : 볼트 체결 구멍
344 : 제1 연통 구멍 344’ : 제2 연통 구멍
345 : 측면 346 : 연통로
4 : 연삭 유닛 41 : 이동 베이스
42 : 스핀들 유닛 421 : 스핀들 하우징
422 : 스핀들 423 : 서보 모터
424 : 마운터 425 : 연삭휠
426 : 연삭 지석 5 : 가공액 공급 유닛
51 : 가공액 탱크 52 : 가공액 공급로
53 : 개폐 밸브 6a, 6b : 벨로우즈
7 : 연삭 이송 기구 71 : 로드
72 : 펄스 모터 8 : 볼트
10 : 웨이퍼 Vm1 : 제1 흡인력
Vm2 : 제2 흡인력

Claims (3)

  1. 가공 장치로서,
    웨이퍼를 흡인 유지하는 척 테이블 기구와,
    상기 척 테이블 기구에 유지된 웨이퍼를 연삭하는 연삭휠을 회전 가능하게 구비한 가공 유닛과,
    웨이퍼에 가공액을 공급하는 가공액 공급 유닛을 구비하고,
    상기 척 테이블 기구는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과,
    상기 척 테이블을 착탈 가능하게 지지하는 테이블 베이스를 포함하며,
    상기 척 테이블은, 웨이퍼를 흡착하는 흡착면을 구비한 다공성 플레이트와,
    상기 다공성 플레이트의 흡착면 이외를 둘러싸는 프레임체와,
    상기 프레임체에 형성되고 상기 다공성 플레이트의 흡착면에 흡인력을 전달하는 웨이퍼 흡인 구멍과,
    상기 프레임체에 형성되고 상기 테이블 베이스에 상기 프레임체를 고정하기 위한 볼트 구멍을 포함하며,
    상기 테이블 베이스는, 상기 프레임체의 상기 다공성 플레이트가 배치되는 면과는 반대쪽 면을 배치하는 배치면과,
    상기 배치면에 형성되고 상기 프레임체를 흡인하여 끌어당기는 프레임체 흡인 구멍을 포함하는 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 흡인 구멍은 상기 프레임체의 상기 다공성 플레이트가 배치되는 면과는 반대쪽 면으로 개구되도록 형성되고, 상기 테이블 베이스의 배치면에 상기 웨이퍼 흡인 구멍으로 연통됨과 더불어 상기 프레임체 흡인 구멍과는 독립된 연통 구멍이 형성되는 것인 가공 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 흡인 구멍은 상기 프레임체의 측면으로 개구되도록 형성되고, 상기 테이블 베이스의 측면에 상기 웨이퍼 흡인 구멍으로 연통되는 연통 구멍이 형성되는 것인 가공 장치.
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