KR20220086485A

KR20220086485A - 드레싱 공구

Info

Publication number: KR20220086485A
Application number: KR1020210172516A
Authority: KR
Inventors: 성호인; 전여진; 김태희; 방현진
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2021-12-06
Publication date: 2022-06-23
Also published as: JP2022095413A

Abstract

(과제) 연삭 지석의 드레싱을 간략화하기 위해, 드레싱 공구의 두께를 측정하지 않고 드레싱 공구의 두께를 파악할 수 있는 드레싱 공구를 제공한다.
(해결 수단) 드레싱 보드의 상면 측에 각각의 깊이가 상이한 복수의 홈이 형성되어 있다. 이로써, 연삭 지석의 드레싱에 의해 드레싱 보드의 상면 측이 깎여 드레싱 보드의 두께가 감소하면, 드레싱 보드의 상면 측에 형성되어 있는 복수의 홈의 수가 감소한다. 그 때문에, 드레싱 보드의 상면 측을 시인하여 잔존하는 복수의 홈의 개수를 인식함으로써, 실제로 드레싱 공구의 두께를 측정하지 않고 드레싱 공구의 두께를 파악할 수 있다. 그 결과, 연삭 지석의 드레싱이 간략화된다.

Description

드레싱 공구{DRESSING TOOL}

본 발명은, 연삭 지석을 드레싱하는 드레싱 보드를 구비하는 드레싱 공구에 관한 것이다.

IC(Integrated Circuit) 및 LSI(Large Scale Integration) 등의 디바이스의 칩은, 휴대 전화 및 퍼스널 컴퓨터 등의 각종 전자 기기에 있어서 불가결한 구성 요소이다. 이 칩은, 예컨대, 표면에 다수의 디바이스가 형성된 웨이퍼를 박화한 후에 개개의 디바이스를 포함하는 영역마다 분할함으로써 제조된다.

웨이퍼를 박화하는 방법으로는, 예를 들어, 환형으로 이산하여 배치된 복수의 연삭 지석을 구비하는 연삭 휠과 웨이퍼의 표면 측을 흡인 유지하는 척 테이블을 갖는 연삭 장치에 의한 연삭을 들 수 있다.

이 연삭 장치에 있어서는, 연삭 휠 및 척 테이블의 각각을 회전시키면서 연삭 지석의 연삭면 및 웨이퍼의 이면에 물 등이 공급된 상태에서 연삭 지석 및 웨이퍼를 접촉시킨다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이로써, 연삭 지석의 연삭면에 의해 웨이퍼의 이면 측이 연삭되어서 웨이퍼가 박화된다.

연삭 지석은, 예컨대, 기공이 내재하는 비트리파이드 본드 또는 레진 본드 등의 본드재와, 본드재에 분산된 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소(cBN: cubic Boron Nitride) 등의 지립을 갖는다. 그리고, 웨이퍼는, 연삭 지석의 연삭면에 노출된 지립에 의해 깎인다.

다만, 미사용의 연삭 지석에 있어서는, 연삭 지석의 연삭면에 지립이 충분히 노출되어 있지 않은 경우가 있다. 또한, 연삭 휠에 포함되는 복수의 연삭 지석의 각각의 연삭면이 동일 평면 상에 위치하고 있지 않은 경우도 있다.

또한, 연삭에 의해 발생한 연삭 부스러기가 연삭 지석의 연삭면에 부착되면, 연삭 지석의 연삭면에 지립이 충분히 노출되지 않는(눈 막힘(clogging)되는) 경우가 있다. 또한, 연삭을 반복하여 행함으로써 연삭면에 노출된 지립이 마모되는(글레이징되는) 경우도 있다.

이들의 경우, 연삭 장치에 있어서의 연삭 효율이 저하될 우려가 있다. 그 때문에, 연삭 장치에 있어서는, 적절한 타이밍에, 복수의 연삭 지석의 연삭면 측을 깎아 연삭에 적합한 상태로 정돈하는 처리(드레싱)가 실시되는 경우가 많다.

이와 같은 드레싱은, 예를 들어, 연삭 지석을 회전시키면서 척 테이블에 흡인 유지된 드레싱 공구의 드레싱 보드에 연삭 지석의 연삭면을 접촉시킴으로써 실시된다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

일본 공개특허공보 2014-124690호 일본 공개특허공보 2009-142906호

연삭 지석의 드레싱을 실시하면, 드레싱 보드의 연삭 지석과의 접촉면 측도 깎인다. 그 때문에, 연삭 지석의 드레싱을 반복하여 실시함으로써 드레싱 보드의 두께는 감소한다.

드레싱 보드의 두께가 감소했음에도 불구하고 척 테이블과 연삭 지석의 간격 등의 조건을 변경하지 않고 연삭 지석의 드레싱이 실시되는 경우, 연삭 지석의 연삭면 측이 충분히 깎이지 않는다. 즉, 이 경우에는, 연삭 지석의 적절한 드레싱이 실시되지 않는다.

연삭 지석의 적절한 드레싱을 실시하기 위해서는, 사전에 드레싱 보드를 포함하는 드레싱 공구의 두께를 파악하는 것이 필요해진다. 그 때문에, 연삭 지석의 드레싱은, 드레싱 보드를 포함하는 드레싱 공구의 두께가 측정된 후에 실시되는 경우가 많다.

이 점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 연삭 지석의 드레싱을 간략화하기 위해, 드레싱 공구의 두께를 측정하지 않고 드레싱 공구의 두께를 파악할 수 있는 드레싱 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 연삭 지석을 드레싱하기 위한 드레싱 보드와, 상기 드레싱 보드가 상면에 고정된 지지 플레이트를 구비하고, 상기 드레싱 보드의 상면 측에는, 각각의 깊이가 상이한 복수의 홈이 형성되어 있는 드레싱 공구가 제공된다.

바람직하게는, 상기 지지 플레이트의 상면은, 복수의 홈의 각각의 깊이에 관한 정보가 시인 가능한 양태로 나타내는 복수의 개소를 포함하고, 상기 복수의 개소의 각각에는, 상기 복수의 홈 중 가장 근접하는 홈의 깊이에 관한 정보가 나타나 있다.

본 발명에 있어서는, 드레싱 보드의 상면 측에 각각의 깊이가 상이한 복수의 홈이 형성되어 있다. 이로써, 연삭 지석의 드레싱에 의해 드레싱 보드의 상면 측이 깎여 드레싱 보드의 두께가 감소하면, 얕은 홈이 상실되고, 드레싱 보드의 상면 측에 형성되어 있는 복수의 홈의 수가 감소한다.

그 때문에, 본 발명에 있어서는, 드레싱 보드의 상면 측을 시인하여 잔존하는 복수의 홈의 개수를 인식함으로써, 실제로 드레싱 공구의 두께를 측정하지 않고 드레싱 공구의 두께를 파악할 수 있다. 그 결과, 연삭 지석의 드레싱이 간략화된다.

도 1(A)는, 드레싱 공구의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이고, 도 1(B)는, 드레싱 공구의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는, 연삭 장치의 일례를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은, 연삭 지석의 드레싱에 사용되는 드레싱 공구의 일례를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 도 1(A)는 드레싱 공구의 일례를 모식적으로 도시하는 평면도이고, 도 1(B)는 드레싱 공구의 일례를 모식적으로 도시하는 정면도이다.

도 1(A) 및 도 1(B)에 나타나는 드레싱 공구(2)는, 서로 평행한 원형의 상면 및 하면을 가지는 원반형의 드레싱 보드(4)와, 서로 평행한 상면 및 하면을 가지고, 이 상면에 드레싱 보드(4)가 고정된 원반형의 지지 플레이트(6)를 구비한다.

또한, 드레싱 보드(4) 및 지지 플레이트(6)는, 드레싱 보드(4)의 하면의 중심과 지지 플레이트의 상면의 중심이 접촉하도록 고정되어 있다. 또한, 드레싱 보드(4)의 상면 및 하면의 직경은, 지지 플레이트(6)의 상면 및 하면의 직경보다 짧다.

드레싱 보드(4)는, 예컨대, 탄화규소(SiC)로 이루어지는 그린 카보런덤(GC) 지립 또는 산화알루미늄(Al₂O₃)으로 이루어지는 화이트 알런덤(WA) 지립을 비트리파이드 본드 또는 레진 본드로 이루어지는 결합재에 혼련(混)한 후에 소성하여 형성된다. 또한, 지지 플레이트(6)는, 예를 들어, 폴리염화비닐 등으로 이루어진다.

또한, 드레싱 보드(4)의 상면 측에는, 상면으로부터의 각각의 깊이(하면으로부터의 각각의 높이)가 상이한 복수의 홈(도 1(A) 및 도 1(B)에 있어서는, 일례로서, 30 개의 홈)(8)이 형성되어 있다. 복수의 홈(8)의 각각은, 드레싱 보드(4)의 외연으로부터 드레싱 보드(4)의 상면 또는 하면의 직경 방향을 따라 연장된다.

또한, 복수의 홈(8)의 각각의 상기 방향을 따른 길이는, 대체로 동일하고, 또한, 드레싱 보드(4)의 상면 및 하면의 반경보다 짧다. 또한, 복수의 홈(8)은, 드레싱 보드(4)의 둘레 방향을 따라 대략 등간격으로 마련되어 있다.

보다 구체적으로는, 도 1(A) 및 도 1(B)에 나타내는 드레싱 보드(4)의 두께는 1100 μm 이고, 또한, 지지 플레이트(6)의 두께는 1000 μm 이다. 그리고, 드레싱 보드(4)의 상면 측에는, 깊이 30 μm 의 홈(8a)과, 홈(8a)과 인접하도록 형성된 깊이 900 μm 의 홈(8b)과, 인접하는 홈과의 깊이의 차가 30 μm 가 되는 28 개의 홈이 형성되어 있다.

그 때문에, 예컨대, 깊이 30 μm 의 홈(8a)과, 상기 28 개의 홈에 포함되는 깊이 480 μm 의 홈(8c)은, 평면에서 보아, 드레싱 보드(4)의 상면의 중심점을 중심으로 하여 점대칭의 위치에 배치되어 있다. 마찬가지로, 깊이 900 μm 의 홈(8b)과, 상기 28 개의 홈에 포함되는 깊이 450 μm 의 홈(8d)은, 평면에서 보아, 드레싱 보드(4)의 상면의 중심점을 중심으로 하여 점대칭의 위치에 배치되어 있다.

또한, 지지 플레이트(6)의 상면은, 복수의 홈(8)의 깊이에 관한 정보가 시인 가능한 양태로 나타나는 복수의 개소(10)를 포함한다. 그리고, 복수의 개소(10)의 각각에는, 복수의 홈(8) 중 가장 근접하는 홈(8)의 깊이에 관한 정보가 나타나 있다.

보다 구체적으로는, 도 1(A) 및 도 1(B)에 도시된 지지 플레이트(6)의 상면은, 30 개의 홈(8)의 깊이에 관한 정보가 시인 가능한 양태로 나타내는 30 개의 개소(10)를 포함한다. 30 개의 개소(10)는 드레싱 보드(4)보다 외측에 위치하고, 또한 드레싱 보드(4)의 둘레 방향을 따라 대략 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 30 개의 개소(10)의 각각에는, 30 개의 홈(8) 중 가장 근접하는 홈(8)의 깊이에 관한 정보로서, 이 홈(8)의 바닥면과 지지 플레이트(6)의 하면의 간격이 나타나 있다.

예를 들면, 깊이 30 μm 의 홈(8a)에 가장 근접하는 개소(10a)에는, 홈(8a)의 바닥면과 지지 플레이트(6)의 하면의 간격(1100 μm(드레싱 보드의 두께) + 1000 μm(지지 플레이트의 두께) - 30 μm = 2070 μm)이 나타나 있다. 마찬가지로, 깊이 900 μm 의 홈(8b)에 가장 근접하는 개소(10b)에는, 홈(8b)의 바닥면과 지지 플레이트(6)의 하면과의 간격(1100 μm + 1000 μm - 900 μm = 1200 μm)이 나타나 있다.

또한, 복수의 홈(8)은, 예컨대, 공지의 절삭 장치를 이용하여 드레싱 보드(4)를 절삭함으로써 형성된다. 또한, 복수의 홈(8)의 각각과 지지 플레이트(6)의 하면의 간격 등의 복수의 홈(8)의 깊이에 관한 정보는, 예컨대, 공지의 레이저 가공 장치를 이용하여 지지 플레이트(6)의 복수의 개소(10)를 가공함으로써 인자된다.

도 2는, 드레싱 공구(2)를 이용하여 연삭 지석의 드레싱을 행하는 연삭 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 2에 도시된 연삭 장치(12)는, 웨이퍼 등의 피가공물 또는 드레싱 공구(2)를 유지 가능한 척 테이블(14)을 갖는다. 척 테이블(14)은, 예컨대, 세라믹스 등으로 이루어지는 원반형의 프레임(16)을 갖는다.

프레임(16)의 상면 측에는 원형의 개구를 상단에 갖는 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부에는 세라믹스 등으로 이루어지는 원반형의 포러스판(18)이 고정되어 있다. 포러스판(18)의 상면은, 중심이 외연보다 약간 돌출된 원추의 측면에 상당하는 형상으로 구성되어 있고, 이 상면에 피가공물 또는 드레싱 공구(2)가 배치된다.

포러스판(18)의 하면 측은, 프레임(16)의 내부에 마련된 유로(도시하지 않음) 및 밸브(도시하지 않음) 등을 통해, 이젝터 등의 흡인원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 그 때문에, 밸브를 개방한 상태로 흡인원을 동작시키면, 포러스판(18)의 상면에 배치된 피가공물 또는 드레싱 공구(2)가 척 테이블(14)에 의해 흡인된다.

또한, 척 테이블(14)은, 수평 방향 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 수평 방향 이동 기구는, 예를 들어 볼 나사 및 모터 등을 갖는다. 그리고, 수평 방향 이동 기구가 동작하면, 척 테이블(14)은, 수평 방향을 따라 이동한다.

또한, 척 테이블(14)은, 회전 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 회전 기구는, 예를 들어 스핀들 및 모터 등을 갖는다. 그리고, 회전 기구가 동작하면, 척 테이블(14)은, 유지면의 중심을 통과하고, 또한, 연직 방향 또는 연직 방향에 대해 약간 기울어진 방향을 따른 직선을 회전축으로 하여, 도 2에 나타내는 화살표(a)의 방향으로 회전한다.

척 테이블(14)의 상방에는, 연삭 유닛(20)이 설치되어 있다. 연삭 유닛(20)은, 상단부가 모터 등의 회전 구동원에 연결되어 있는 스핀들(22)을 갖는다. 스핀들(22)의 하단부에는, 원반형의 휠 마운트(24)가 고정되어 있다.

휠 마운트(24)에는, 휠 마운트(24)를 두께 방향으로 관통하는 복수의 개구(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 복수의 개구는, 휠 마운트(24)의 둘레 방향을 따라 대략 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 복수의 개구의 각각에는, 볼트(26)가 삽입되어 있다.

휠 마운트(24)의 하부에는, 연삭 휠(28)이 장착되어 있다. 구체적으로는, 연삭 휠(28)은, 환형의 베이스(30)를 갖는다. 그리고, 베이스(30)의 상부에는, 복수의 암나사부(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 각 암나사부에 볼트(26)의 하단부가 나사 결합함으로써 연삭 휠(28)이 휠 마운트(24)의 하부에 장착된다.

또한, 베이스(30)의 하단부에는, 베이스(30)의 둘레 방향을 따라 대략 등간격으로 배치되어 있는 복수의 연삭 지석(32)이 고정되어 있다. 복수의 연삭 지석(32)의 하면은, 대략 동일한 높이에 배치되어 있고, 이들 하면이 연삭 유닛(20)의 연삭면이 된다.

또한, 스핀들(22)은, 연직 방향 이동 기구(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 연직 방향 이동 기구는, 예를 들어 볼 나사 및 모터 등을 갖는다. 그리고, 연직 방향 이동 기구가 동작하면, 스핀들(22), 휠 마운트(24) 및 연삭 휠(28)은, 연직 방향을 따라 이동한다.

또한, 스핀들(22)은, 모터 등의 회전 구동원(도시하지 않음)에 연결되어 있다. 그리고, 회전 구동원이 동작하면, 스핀들(22)은, 연직 방향을 따라 스핀들(22)의 중심을 통과하는 직선을 회전축으로 하여, 도 2에 도시되는 화살표(b)의 방향으로 회전한다.

연삭 장치(12)에 있어서의 연삭 지석(32)의 드레싱은, 예컨대, 이하의 순서로 행해진다. 우선, 오퍼레이터가 드레싱 공구(2)를 시인함으로써 드레싱 공구(2)의 두께를 파악한다.

예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 드레싱 보드(4)의 상면 측에 마련된 30 개의 홈(8) 중 9 개를 확인할 수 없고, 21 개의 홈(8)을 확인할 수 있는 경우에는, 드레싱 공구(2)의 두께가 1800 μm 초과 1830 μm 이하인 것을 오퍼레이터가 파악할 수 있다.

계속해서, 수평 방향 및 연직 방향의 쌍방에 있어서, 척 테이블(14)과 연삭 유닛(20)을 이격시킨 상태로, 드레싱 보드(4)가 위를 향하도록 드레싱 공구(2)를 척 테이블(14)의 유지면에 배치한다.

계속해서, 드레싱 공구(2)가 척 테이블(14)에 흡인 유지되도록 흡인 기구가 동작한다. 계속해서, 척 테이블(14)의 회전축과 복수의 연삭 지석(32)이 배치되어 있는 환형의 영역이 중첩되도록 수평 방향 이동 기구가 척 테이블(14)을 이동시킨다.

계속해서, 회전 기구가 척 테이블(14)을 회전시키고, 스핀들(22)의 상단부에 연결되어 있는 모터가 스핀들(22), 휠 마운트(24) 및 연삭 휠(28)을 회전시킨다.

이어서, 드레싱 공구(2)의 두께를 고려하여, 연삭 지석(32)의 적절한 드레싱이 행해지는 위치까지 연직 방향 이동 기구가 스핀들(22), 휠 마운트(24) 및 연삭 휠(28)을 하강시킨다. 이에 의해, 연삭 지석(32)이 드레싱된다.

상술한 바와 같이, 드레싱 공구(2)에 있어서는, 드레싱 보드(4)의 상면 측에 각각의 깊이가 상이한 복수의 홈(8)이 형성되어 있다. 이로써, 연삭 지석(32)의 드레싱에 의해 드레싱 보드(4)의 상면 측이 깎여서 드레싱 보드(4)의 두께가 감소하면, 얕은 홈(깊이 30 μm 의 홈(8a) 등)이 없어지고, 드레싱 보드(4)의 상면 측에 형성되어 있는 복수의 홈(8)의 수가 감소한다.

그 때문에, 드레싱 공구(2)에 있어서는, 드레싱 보드(4)의 상면 측을 시인하여 잔존하는 복수의 홈(8)의 개수를 인식함으로써, 실제로 드레싱 공구(2)의 두께를 측정하지 않고 드레싱 공구(2)의 두께를 파악할 수 있다. 즉, 연삭 지석(32)의 드레싱을 간략화할 수 있다.

또한, 드레싱 공구(2)에 있어서는, 지지 플레이트(6)의 상면은, 복수의 홈(8)의 깊이에 관한 정보(복수의 홈(8)의 바닥면과 지지 플레이트(6)의 하면의 간격)가 시인 가능한 양태로 나타나는 복수의 개소(10)를 포함한다. 이에 의해, 드레싱 공구(2)에 있어서는, 용이하게 드레싱 공구(2)의 두께를 파악할 수 있다.

또한, 드레싱 공구(2)는, 본 발명의 일 양태로서, 본 발명의 드레싱 공구는 드레싱 공구(2)로 한정되지 않는다. 예를 들어, 지지 플레이트(6)는, 복수의 개소(10)를 포함하지 않아도 된다. 즉, 지지 플레이트(6)에는, 복수의 홈(8)의 깊이에 관한 정보가 시인 가능한 양태로 나타나 있지 않아도 된다.

또한, 복수의 홈(8)은, 드레싱 보드(4)의 직경 방향을 따라 연장되고 있지 않아도 되고, 예를 들면, 복수의 홈(8)의 전부가 평행이 되도록 형성되어 있어도 된다. 또한, 드레싱 보드(4)의 두께는, 1100 μm 에 한정되지 않고, 또한 지지 플레이트(6)의 두께는, 1000 μm 에 한정되지 않는다.

또한, 드레싱 보드(4)의 상면 측에 형성되는 복수의 홈(8)의 수는 30 에 한정되지 않는다. 또한, 인접하는 한 쌍의 홈(8)(인접하는 홈(8a) 및 홈(8b)은 제외함)의 깊이의 차는 30 μm 에 한정되지 않는다.

또한, 지지 플레이트(6)의 상면의 복수의 개소(10)에 나타나는 복수의 홈(8)의 각각의 깊이에 관한 정보는, 홈(8)의 바닥면과 지지 플레이트(6)의 하면의 간격에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 개소(10)에는, 복수의 홈(8)의 각각의 깊이가 나타나도 된다.

그 밖에, 상술한 실시 형태 및 변형예에 관한 구조 및 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한 적절히 변경하여 실시할 수 있다.

2: 드레싱 공구
4: 드레싱 보드
6: 지지 플레이트
8(8a, 8b, 8c, 8d): 홈
10(10a, 10b): 개소
12: 연삭 장치
14: 척 테이블
16: 프레임
18: 포러스판
20: 연삭 유닛
22: 스핀들
24: 휠 마운트
26: 볼트
28: 연삭 휠
30: 베이스
32: 연삭 지석

Claims

연삭 지석을 드레싱하기 위한 드레싱 보드와,
상기 드레싱 보드가 상면에 고정된 지지 플레이트
를 구비하고,
상기 드레싱 보드의 상면 측에는, 각각의 깊이가 상이한 복수의 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드레싱 공구.
제1항에 있어서,　
상기 지지 플레이트의 상면은, 복수의 홈의 각각의 깊이에 관한 정보가 시인 가능한 양태로 나타내는 복수의 개소를 포함하고,
상기 복수의 개소의 각각에는, 상기 복수의 홈 중 가장 근접하는 홈의 깊이에 관한 정보가 나타나 있는 것을 특징으로 하는 드레싱 공구.