KR20230056591A - 웨이퍼의 연삭 방법 및 연삭 장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 외주 측이 휘어져 올라가는 웨이퍼를 연삭하는 경우에 있어서, 연삭 후의 웨이퍼를 균일한 두께로 마무리한다.
(해결 수단) 제1 연삭 공정에 있어서 외주 부분이 탄성 부재(217)에 지지된 상태로 웨이퍼(10)가 연삭되어 웨이퍼(10)가 휘어져 올라가려고 하는 힘이 약해지고, 그 후의 제2 유지 공정에 있어서 웨이퍼(10)의 하면 전체면을 흡인 유지하는 것이 가능해진다. 그리고, 제2 연삭 공정에 있어서는 웨이퍼(10)의 하면 전체면을 흡인 유지한 상태로 연삭을 행하기 때문에, 웨이퍼(10)의 외주 부분을 포함한 전체면을 평탄하게 마무리할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(10)의 외주 부근에 형성된 디바이스(12)가 불량이 될 우려가 저감된다.

Description

웨이퍼의 연삭 방법 및 연삭 장치{METHOD OF GRINDING A WAFER AND APPARATUS OF GRINDING A WAFER}
본 발명은, 휘어짐이 있는 웨이퍼를 연삭하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
중앙보다 외주 측이 휘어져 올라가는 요소를 구비한 웨이퍼를 유지하는 척 테이블로서, 웨이퍼의 중앙 부분의 하면을 흡인하는 흡인면과, 웨이퍼의 외주 부분의 하면에 접촉시키는 환형의 탄성 부재(스펀지, 고무판, 고무 튜브 등)를 구비한 구성의 것이 있다. 이 척 테이블에 유지된 웨이퍼를 연삭 지석으로 연삭하면, 연삭 하중에 의해 탄성 부재가 찌부러지기 때문에, 흡인력의 리크를 방지하여, 웨이퍼를 확실하게 흡인 유지할 수 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2016-031979호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2018-207033호
그러나, 연삭 중에 탄성 부재가 찌부러짐으로써, 웨이퍼 중 탄성 부재에 지지되어 있는 부분이 두껍게 형성되기 때문에, 환형으로 두꺼운 부분이 형성되고, 외주 가장자리는 얇게 형성된다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 외주 측이 휘어져 올라가는 웨이퍼를 연삭하는 경우에 있어서, 균일한 두께로 마무리하는 것을 과제로 한다.
본 발명은, 외주가 휘어져 올라가는 요소를 가진 웨이퍼를 척 테이블의 흡인면을 따르게 하여 흡인 유지하고, 연삭 지석에 의해 웨이퍼를 연삭하는 웨이퍼의 연삭 방법으로서, 웨이퍼의 외주 부분의 하면에 접촉시키는 환형의 탄성 부재와, 그 탄성 부재의 내측에 있어서 웨이퍼의 하면을 흡인하는 제1 흡인면을 갖는 흡인 부재로 구성되는 제1 척 테이블의 상기 제1 흡인면에 있어서 웨이퍼를 흡인 유지하는 제1 유지 공정과, 상기 제1 흡인면에 있어서 흡인 유지한 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 마무리 두께에 도달하지 않는 두께로 연삭하여, 웨이퍼의 휘어져 올라가는 요소를 약하게 하는 제1 연삭 공정과, 상기 제1 흡인면에 있어서 유지하고 있는 웨이퍼를, 그 웨이퍼의 하면 전체면을 흡인하는 제2 흡인면을 갖는 다공성 부재를 구비한 제2 척 테이블의 상기 제2 흡인면에 반송하는 반송 공정과, 마무리 두께에 도달하지 않는 두께로 연삭된 웨이퍼를 상기 제2 흡인면에 있어서 흡인 유지하는 제2 유지 공정과, 상기 제2 흡인면에 있어서 흡인 유지한 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 마무리 두께로 연삭하는 제2 연삭 공정으로 이루어진다.
이 웨이퍼의 연삭 방법에서는, 상기 제1 연삭 공정에 있어서 사용되는 상기 연삭 지석에 거친 연삭 지석을 사용하고, 상기 제2 연삭 공정에 있어서 사용되는 상기 연삭 지석에 마무리 연삭 지석을 사용하면 좋다.
또한, 본 발명은, 외주 부분이 휘어져 올라간 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 연삭하는 연삭 장치로서, 휘어져 올라간 웨이퍼의 외주 부분의 하면에 접촉시키는 환형의 탄성 부재와 그 탄성 부재의 내측에 있어서 웨이퍼의 하면을 흡인하는 제1 흡인면을 갖는 흡인 부재로 구성되는 제1 척 테이블과, 상기 제1 흡인면에 있어서 흡인 유지한 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 연삭하는 제1 연삭 기구와, 웨이퍼의 하면 전체면을 흡인하는 제2 흡인면을 갖는 다공성 부재를 구비한 제2 척 테이블과, 상기 제2 흡인면에 있어서 흡인 유지한 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 연삭하는 제2 연삭 기구와, 상기 제1 흡인면으로부터 상기 제2 흡인면에 웨이퍼를 반송하는 반송 기구를 구비한다.
본 발명에 관련된 웨이퍼의 연삭 방법에서는, 제1 연삭 공정에 있어서 외주 부분이 탄성 부재에 지지된 상태에서 웨이퍼가 연삭되어 웨이퍼가 휘어져 올라가려고 하는 힘이 약해지기 때문에, 그 후의 제2 유지 공정에 있어서 웨이퍼의 전체면을 흡인 유지하는 것이 가능해진다. 그리고, 제2 연삭 공정에 있어서는 웨이퍼의 하면 전체면을 흡인 유지한 상태로 연삭을 행하기 때문에, 웨이퍼의 외주 부분을 포함한 전체면을 평탄하게 마무리할 수 있다. 따라서, 웨이퍼의 외주 부근에 형성된 디바이스가 불량이 될 우려가 저감된다.
또한, 본 발명에 관련된 연삭 장치는, 제1 척 테이블에 웨이퍼의 외주 부분의 하면에 접촉시키는 환형의 탄성 부재와 그 내측에 있어서 웨이퍼의 하면을 흡인하는 제1 흡인면을 구비하고, 제2 척 테이블에 웨이퍼의 하면 전체면을 흡인하는 제2 흡인면을 구비하고, 추가로 제1 흡인면으로부터 제2 흡인면에 웨이퍼를 반송하는 반송 기구를 구비하기 때문에, 상기 웨이퍼의 연삭 방법의 실시에 바람직하고, 웨이퍼의 전체면을 평탄하게 마무리할 때까지의 일련의 공정을 자동화하는 것이 가능해진다.
도 1은, 연삭 장치의 예를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 척 테이블 및 휘어짐이 있는 웨이퍼를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3은, 제1 연삭 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는, 제1 연삭 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시하는 연삭 장치(1)는, 웨이퍼를 흡인 유지하는 제1 척 테이블(21) 및 제2 척 테이블(22)과, 제1 척 테이블(21)에 유지된 웨이퍼(10)를 연삭하는 제1 연삭 기구(3) 및 제2 척 테이블(22)에 유지된 웨이퍼(10)를 연삭하는 제2 연삭 기구(4)를 구비하고 있다.
연삭 장치(1)의 전방부에는, 웨이퍼(10)를 수용하는 카세트(610, 620)가 재치되는 카세트 재치 영역(61, 62)을 구비하고 있다. 카세트(610)에는 예를 들면 연삭 전의 웨이퍼(10)가 수용되고, 카세트(620)에는 예를 들면 연삭 후의 웨이퍼(10)가 수용된다.
카세트 재치 영역의 후방(+Y 측)에는, 카세트(610, 620)에 대한 웨이퍼(10)의 반출입을 행하는 로봇(63)이 배치되어 있다. 로봇(63)은, 웨이퍼(10)를 흡인 유지하는 핸드(631)와, 핸드(631)의 표리를 반전하는 반전 구동부(632)와, 반전 구동부(632)에 연결되어서 핸드(631)를 선회 및 승강시키는 암부(633)를 구비하고 있다.
핸드(631)의 가동 영역에는, 연삭 전의 웨이퍼(10)가 일시적으로 재치되는 임시 배치 기구(64)가 배치되어 있다. 임시 배치 기구(64)에는, 웨이퍼(10)가 재치되는 재치 테이블(641)과, 원호 형상으로 배치되어 재치 테이블(641)의 중심을 향해 직경 방향으로 이동 가능한 복수의 위치 결정 핀(642)을 구비하고 있고, 재치 테이블(641)에 웨이퍼(10)가 재치된 상태에서 복수의 위치 결정 핀(642)이 서로 근접하는 방향으로 이동하는 것에 의해, 웨이퍼(10)를 소정의 위치에 위치 맞춤할 수 있다.
핸드(631)의 가동 영역에는, 임시 배치 기구(64)와 X축 방향으로 배열되는 위치에, 연삭 후의 웨이퍼(10)를 세정하는 세정 기구(65)가 설치되어 있다. 세정 기구(65)는, 연삭 후의 웨이퍼(10)를 흡인 유지하는 스피너 테이블(651)과, 스피너 테이블(651)에 유지된 웨이퍼(10)에 세정액을 분사하는 노즐(652)을 구비하고 있다.
제1 척 테이블(21) 및 제2 척 테이블(22)은, 도시하지 않은 수평 이동 기구에 의해 구동되어 Y축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 제1 척 테이블(21)의 Y축 방향의 이동 경로와 제2 척 테이블(22)의 이동 경로 사이에는, 웨이퍼(10)를 반송하는 반송 기구(7)가 배치되어 있다. 이 반송 기구(7)는, 도 1에 있어서의 위치(70)에 배치된다.
반송 기구(7)는, 도어형의 벽부(71)와, 벽부(71)의 한 쪽의 면 측에 배치되고 Y축 방향의 축심을 갖는 볼 나사(72)와, 볼 나사(72)와 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(73)과, 볼 나사(72)의 일단에 연결되어 볼 나사(72)를 회전시키는 모터(74)와, 볼 나사(72)에 나사 결합하는 너트를 내부에 구비함과 함께 측부가 가이드 레일(73)에 슬라이딩 접촉하는 슬라이드부(75)를 구비하고 있다. 모터(74)가 볼 나사(72)를 회전시키면, 슬라이드부(75)가 가이드 레일(73)에 가이드되어 Y축 방향으로 이동한다.
슬라이드부(75)의 측면에는, 웨이퍼(10)의 상면을 흡인 유지하는 흡인 유지부(89)를 승강시키는 승강 기구(8)가 배치되어 있다. 승강 기구(8)는, Z축 방향의 축심을 갖는 볼 나사(81)와, 볼 나사(81)와 평행하게 배치된 가이드 레일(82)과, 볼 나사(81)의 일단에 연결되어 볼 나사(81)를 회전시키는 모터(83)와, 볼 나사(81)에 나사 결합하는 너트를 내부에 구비함과 함께 측부가 가이드 레일에 슬라이딩 접촉하는 승강 부재(84)를 구비하고 있다. 모터(83)가 볼 나사(81)를 회전시키면, 승강 부재(84)가 가이드 레일(82)에 가이드되어 Z축 방향으로 승강한다.
승강 부재(84)는, 선회 기구(85)를 지지하고 있다. 선회 기구(85)는 승강 부재(84)로부터 수하하는 축부(86)와, 축부(86)의 상단에 연결된 모터(87)와, 축부(86)의 하단에 연결된 암(88)을 구비하고 있고, 암(88)의 선단에는 흡인 유지부(89)가 연결되어 있다. 모터(87)가 축부(86)를 회전시키면, 암(88)이 선회하여 축부(86)를 중심으로 하여 흡인 유지부(89)가 회전한다. 흡인 유지부(89)는, 회전에 의해 벽부(71)의 하방을 통과하여, 벽부(71)의 앞쪽(+X 방향 측)과 뒤쪽(-X 방향 측) 사이를 이동 가능하고, 제1 척 테이블(21)의 이동 경로로부터 제2 척 테이블(22)의 이동 경로까지를 이동 가능하다.
또한, 모터(74)가 볼 나사(72)를 회전시켜 슬라이드부(75)가 가이드 레일(73)에 가이드되어 Y축 방향으로 이동함으로써, 흡인 유지부(89)도 Y축 방향으로 이동한다. 또한, 모터(83)가 볼 나사(81)를 회전시켜 승강 부재(84)를 Z축 방향으로 승강시키면, 흡인 유지부(89)도 Z축 방향으로 승강한다.
흡인 유지부(89)의 하부에는, 도시하지 않은 흡인원에 접속된 흡인 패드를 구비하고 있다.
제1 연삭 기구(3)는, Z축 방향으로 연장되는 회전축을 갖는 스핀들(30)과, 스핀들(30)을 회전시키는 스핀들 회전 기구(31)와, 스핀들(30)을 회전 가능하게 지지하는 스핀들 하우징(32)과, 스핀들(30)의 하단에 연결된 마운트(33)와, 마운트(33)에 장착된 연삭 휠(34)을 구비하고 있다. 스핀들 회전 기구(31)가 스핀들(30)을 회전시키면, 연삭 휠(34)도 회전한다. 연삭 휠(34)은, 중앙에 개구를 갖는 원환 형상의 마운트(33)에 고정되는 베이스(340)와, 베이스(340)의 하면에 환형으로 고착된 복수의 연삭 지석(341)으로 구성되어 있다. 연삭 지석(341)은, 예를 들어 지립의 입경이 비교적 큰 거친 연삭 지석이다.
제2 연삭 기구(4)는, 연삭 지석(342) 이외에는 제1 연삭 기구(3)와 마찬가지로 구성되어 있다. 연삭 지석(342)은, 제1 연삭 기구(3)의 연삭 지석(341)보다 지립의 입경이 작은 마무리 연삭 지석이다. 연삭 지석(342) 이외의 부위에 대해서는 제1 연삭 기구(3)와 동일한 부호를 붙이고, 설명은 생략하는 것으로 한다.
제1 연삭 기구(3) 및 제2 연삭 기구(4)는, 각각이, 동일 구조로 이루어지는 연삭 이송 기구(5)에 의해 승강 가능하게 지지되어 있다. 연삭 이송 기구(5)는, Z축 방향의 회전축을 갖는 볼 나사(50)와, 볼 나사(50)를 회전시키는 모터(51)와, 볼 나사(50)와 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(52)과, 측부가 가이드 레일(52)에 슬라이딩 접촉하여 볼 나사(50)에 나사 결합하는 도시하지 않은 너트를 내부에 갖는 승강판(53)과, 승강판(53)에 연결되어 스핀들 하우징(32)을 지지하는 홀더(54)를 구비하고 있다. 볼 나사(50)가 회전하면, 승강판(53)이 가이드 레일(52)에 가이드되어 Z축 방향으로 이동하고, 이에 따라 제1 연삭 기구(3)도 Z축 방향으로 이동한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 척 테이블(21)은, 다공질재로 이루어지는 흡인 부재(211)와, 흡인 부재(211)를 외주 측 및 하방으로부터 지지하는 프레임(212)으로 구성되어 있다. 흡인 부재(211)의 표면인 제1 흡인면(213)은, 휘어짐이 있는 웨이퍼(10)의 하면(101)을 흡인한다. 제1 흡인면(213)은, 휘어짐이 있는 웨이퍼(10)보다 소직경으로 형성되어 있다. 또한, 제1 흡인면(213)은, 프레임(212)의 상면(214)과 동일 평면에 형성되어 있다. 제1 흡인면(213)의 외주 측, 즉 프레임(212)의 상면(214)의 외주부에는, 환형의 오목부(215)가 형성되어 있다. 오목부(215)에는, 그 공간의 하부로부터 제1 척 테이블(21)의 중심 측을 향해 연장되어 형성된 공간(216)이 형성되어 있다. 오목부(215)에는, 일단이 공간(216)에 고정되고 타단이 상면(214)보다 상방으로 돌출하는 탄성 부재(217)가 수용되어 있다. 탄성 부재(217)는, 예를 들어, 스펀지, 고무판 등에 의해 환형으로 형성되어 있고, 공간(216)에 수용되어 있는 부분으로부터 상방을 향해서 굴곡되는 굴곡부(218)를 구비하고 있다. 휘어짐이 있는 웨이퍼(10)를 제1 흡인면(213)에 있어서 흡인 유지하면, 굴곡부(218)가 쓰러져서, 탄성 부재(217)가 웨이퍼(10)의 하면(101)의 외주 부분에 접촉한다. 또한, 웨이퍼(10)의 외주는, 프레임(212)의 상면(214)에 접촉한다. 그리고, 오목부(215)의 상면은, 웨이퍼(10)의 하면(101)으로 막힌 상태가 된다.
프레임(212)의 하부에는 회전축(231)의 상단이 연결되어 있다. 회전축(231)의 하단은, 지지부(232)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전축(231)의 주위에는 종동 풀리(233)가 배치되고, 종동 풀리(233)의 측방에는 구동 풀리(234)가 배치되어 있다. 구동 풀리(234)는 모터(235)에 의해 구동된다. 구동 풀리(234) 및 종동 풀리(233)에는 벨트(236)가 권회되어 있고, 모터(235)에 의해 구동되어 구동 풀리(234)가 회전하면, 벨트(236)에 의해 그 회전력이 종동 풀리(233)에 전달되어, 회전축(231)이 회전하고, 제1 척 테이블(21)이 회전한다.
프레임(212), 회전축(231), 지지부(232)에는, 유체를 통과시키기 위한 유로(241)가 관통하여 형성되어 있다. 유로(241)의 일단은 프레임(212)의 상면에 개구되고, 흡인 부재(211)에 연통되어 있다. 유로(241)의 타단은 3개의 경로로 분기하고 있고, 각각의 경로는, 밸브(242, 243, 244)를 통해 흡인원(245), 에어 공급원(246), 물 공급원(247)에 접속되어 있다. 유로(241)에는, 유로(241) 내의 압력을 측정하는 압력계(248)가 접속되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제2 척 테이블(22)은, 다공성 부재(221)와, 다공성 부재(221)를 지지하는 프레임(222)을 구비하고 있다. 다공성 부재(221)의 표면인 제2 흡인면(223)은, 웨이퍼(10)의 하면 전체면을 흡인한다. 제2 흡인면(223)은, 프레임(222)의 상면(224)과 동일 평면에 형성되어 있다. 제2 척 테이블(22)은, 예를 들면 도 2에 도시하는 제1 척 테이블(21)과 동일한 도시하지 않은 회전 구동 기구에 의해 구동되어 회전 가능하게 되어 있다. 또한, 제2 척 테이블(22)의 프레임(222) 및 그 하방에는, 제1 척 테이블(21)과 마찬가지로, 도 2에 도시하는 바와 같이, 밸브(242, 243, 244)를 통해 흡인원(245), 에어 공급원(246), 물 공급원(247)에 접속된 유로(241)를 구비하고 있다.
제1 척 테이블(21)의 이동 경로의 측방에는, 제1 척 테이블(21)에 유지된 웨이퍼(10)의 두께를 측정하는 두께 측정기(25)가 배치되어 있다. 두께 측정기(25)는, 프레임(212)의 상면(214)의 높이를 측정하는 제1 측정부(251)와, 제1 흡인면(213)에 흡인 유지된 웨이퍼(10)의 상면(100)의 높이를 측정하는 제2 측정부(252)를 구비하고, 제1 측정부(251)의 측정값과 제2 측정부(252)의 측정값의 차에 기초하여, 웨이퍼(10)의 두께를 산출한다.
제2 척 테이블(22)의 이동 경로의 측방에는, 제2 척 테이블(22)에 유지된 웨이퍼(10)의 두께를 측정하는 두께 측정기(26)가 배치되어 있다. 두께 측정기(26)는, 프레임(222)의 상면(224)의 높이를 측정하는 제1 측정부(251)와, 제1 흡인면(213)에 흡인 유지된 웨이퍼(10)의 상면(100)의 높이를 측정하는 제2 측정부(252)를 구비하고, 제1 측정부(251)의 측정값과 제2 측정부(252)의 측정값의 차에 기초하여, 웨이퍼(10)의 두께를 산출한다.
다음에, 도 2에 도시하는 휘어짐이 있는 웨이퍼(10)를 연삭할 때의 연삭 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 이 웨이퍼(10)는, 기판(11) 상에 디바이스(12)가 형성되고, 그 디바이스(12)가 수지(13)에 의해 밀봉되어 구성되어 있고, 수지(13)의 수축 등에 의해 휘어져 올라가는 요소를 갖고 있다.
웨이퍼(10)는, 도 1에 도시하는 카세트(610)의 내부에 복수 수용된다. 그리고, 암부(633)의 선회와 승강에 의해 로봇(63)의 핸드(631)가 카세트(610)의 내부에 진입하여 1매의 웨이퍼(10)를 흡인 유지하고, 그 후, 핸드(631)가 카세트(610)의 외부로 후퇴하여, 임시 배치 기구(64)의 재치 테이블(641)에 재치한다. 그리고, 위치 결정 핀(642)이 서로 근접하는 방향으로 이동하여, 웨이퍼(10)가 소정의 위치에 위치 맞춤된다.
(1) 제1 유지 공정
다음에, 반송 기구(7)가 흡인 유지부(89)를 -Y 방향으로 이동시킴과 함께 선회 기구(85)가 흡인 유지부(89)를 선회시킴으로써 재치 테이블(641)에 재치된 웨이퍼(10)의 상방으로 흡인 유지부(89)를 이동시킨다. 그리고 또한, 승강 기구(8)가 흡인 유지부(89)를 하강시켜, 웨이퍼(10)의 상면(100)을 흡인 유지한다.
다음에, 승강 기구(8)가 흡인 유지부(89)를 상승시키고, 반송 기구(7)가 흡인 유지부(89)를 +Y 방향으로 이동시킴과 함께, 선회 기구(85)가 흡인 유지부(89)를 선회시켜, 웨이퍼(10)를 흡인 유지하는 흡인 유지부(89)를 제1 척 테이블(21)의 상방으로 이동시키고, 또한 승강 기구(8)가 흡인 유지부(89)를 하강시켜 제1 척 테이블(21)에 웨이퍼(10)의 하면(101) 측을 재치한다. 그리고, 도 2에 도시하는 밸브(242)를 개방하여 제1 척 테이블(21)의 흡인 부재(211)와 흡인원(245)을 연통시킴으로써, 제1 흡인면(213)에 흡인력을 작용시켜 웨이퍼(10)의 하면(101)을 흡인 유지한다. 이 때, 임시 배치 기구(64)에 있어서 웨이퍼(10)가 소정 위치에 위치 맞춤되어 있음으로써, 제1 흡인면(213)의 중심과 웨이퍼(10)의 중심이 일치한다. 그 후, 흡인 유지판(89)의 흡인력을 해제하고, 승강 기구(8)가 흡인 유지판(89)을 상승시킨다.
이렇게 하여 제1 흡인면(213)의 중심과 웨이퍼(10)의 중심이 일치한 상태로 제1 흡인면(213)을 따라 휘어짐이 있는 웨이퍼(10)의 하면(101)이 흡인 유지된다. 웨이퍼(10)는, 외주 측이 휘어져 올라 있고, 제1 흡인면(213)은 웨이퍼(10)보다 소직경으로 형성되어 있기 때문에, 웨이퍼(10)가 휘어져 올라 있는 외주 부분은 흡인 유지되지 않는다. 즉, 탄성 부재(217)의 내주 측에 있어서 웨이퍼(10)의 하면(101)이 흡인 유지된다.
(2) 제1 연삭 공정
다음에, 제1 척 테이블(21)을 +Y 방향으로 이동시켜, 웨이퍼(10)를 제1 연삭 기구(3)의 하방에 위치시킨다. 그리고, 도 3에 도시하는 바와 같이, 모터(235)에 의해 구동되어 제1 척 테이블(21)이 회전하고, 스핀들 회전 기구(31)가 스핀들(30)을 회전시켜 연삭 지석(341)을 회전시키며, 또한 도 1에 도시하는 연삭 이송 기구(5)가 제1 연삭 기구(3)를 하강시킴으로써, 회전하는 연삭 지석(341)을 웨이퍼(10)의 상면(100)에 접촉시킨다. 그렇게 하면, 웨이퍼(10)의 휘어져 올라간 부분이 눌려 하면(101)이 탄성 부재(217)에 접촉하고, 도 3에 있어서 확대하여 도시하는 바와 같이, 하면(101)의 외주부에 의해서 탄성 부재(217)가 하방으로 눌려, 흡인력이 누설되지 않게 된다.
그리고, 연삭 이송 기구(5)가 추가적으로 제1 연삭 기구(3)를 하강시켜 웨이퍼(10)의 상면(100)을 거친 연삭한다. 연삭 중에는, 두께 측정기(25)의 제1 측정부(251)의 선단을 프레임(212)의 상면(214)에 접촉시킴과 함께, 두께 측정기(25)의 제2 측정부(252)의 선단을 웨이퍼(10)의 상면(100)에 접촉시키고, 제1 측정부(251)의 측정값과 제2 측정부(252)의 측정값의 차에 의해 웨이퍼(10)의 두께를 산출한다. 그리고, 그 산출값이 소정의 두께값이 되면, 연삭 이송 기구(5)가 제1 연삭 기구(3)를 상승시켜 연삭을 종료한다. 여기에 있어서의 소정의 두께는, 마무리 두께에 도달하지 않는 값이다.
제1 연삭 공정에 있어서의 웨이퍼(10)의 연삭에 의해 수지(13)가 얇아지기 때문에, 웨이퍼(10)의 휘어져 올라가는 요소는 약해진다. 또한, 제1 연삭 공정에서는, 웨이퍼(10)의 하면(101)의 외주 부분이 탄성 부재(217)에 의해 지지된 상태로 연삭되기 때문에, 연삭 중에는, 도 3의 확대도와 같이, 연삭 지석(341)을 웨이퍼(10)에 압박하는 연삭 하중에 의해 탄성 부재(217)가 약간 가라앉아, 웨이퍼(10) 중 탄성 부재(217)에 의해 지지된 부분이 약간 오목부(215) 내에 진입된 상태로 되어 있기 때문에, 탄성 부재(217)에 의해 지지된 부분이 약간 두껍게 형성되고, 그 외주 측이 얇게 형성된다.
(3) 반송 공정
다음에, 승강 기구(8)가 흡인 유지부(89)를 하강시켜 거친 연삭된 웨이퍼(10)의 상면(100)을 흡인 유지한다. 그리고, 밸브(242)를 폐쇄하여 제1 척 테이블(21)의 제1 흡인면(213)에 작용하는 흡인력을 해제함과 함께, 밸브(243)를 개방하여 제1 흡인면(213)으로부터 에어를 분출한다. 또한, 이 때, 밸브(244)도 개방하여 에어와 함께 물을 제1 흡인면(213)으로부터 분출하여도 좋다. 이렇게 하여 에어만 또는 에어와 물을 제1 흡인면(213)으로부터 분출한 상태에서, 승강 기구(8)가 흡인 유지부(89)를 상승시킴으로써, 웨이퍼(10)를 제1 척 테이블(21)로부터 이격시킨다.
흡인 유지부(89)가 상승한 상태에서, 선회 기구(85)가 흡인 유지부(89)를 선회시켜 벽부(71)보다 +X 측에 위치시킨다. 그리고, 웨이퍼(10)를 제2 척 테이블(22)의 상방에 위치시키고, 승강 기구(8)가 흡인 유지부(89)를 하강시켜, 거친 연삭 후의 웨이퍼(10)의 하면(101)을 제2 척 테이블(22)에 재치한다.
(4) 제2 유지 공정
다음으로, 도 4에 도시하는 밸브(242)를 개방하여 흡인원(245)과 제2 흡인면(223)을 연통시켜, 제2 흡인면(223)에 흡인력을 작용시킨다. 그 후, 흡인 유지부(89)의 흡인력을 해제하고, 승강 기구(8)가 흡인 유지부(89)를 상승시키면, 흡인 유지부(89)가 웨이퍼(10)의 상면(100)으로부터 이격된다. 이렇게 하여, 제1 연삭 공정에 있어서의 연삭에 의해 마무리 두께에 도달하지 않는 두께로 형성된 웨이퍼(10)의 하면(101)의 전체면이, 제2 척 테이블(22)의 제2 흡인면(223)에 의해 흡인 유지된다. 제1 연삭 공정에 있어서 웨이퍼(10)의 휘어짐이 경감되기 때문에, 제2 흡인면(223)에 있어서 웨이퍼(10)의 하면(101)의 전체면을 흡인 유지할 수 있다. 또한, 제1 연삭 공정에 있어서 웨이퍼(10)의 하면(101)의 외주부가 탄성 부재(217)에 의해 지지되어 연삭됨으로써, 웨이퍼(10)에는 부분적으로 약간 두껍게 형성된 볼록 형상부(102)가 원환 형상으로 형성되어 있다.
(5) 제2 연삭 공정
다음에, 제2 척 테이블(22)에 유지된 거친 연삭 후의 웨이퍼(10)를 제2 연삭 기구(4)의 하방에 위치시킨다. 그리고, 도 4에 도시하는 바와 같이, 모터(235)에 의해 구동되어 제2 척 테이블(22)이 회전함과 함께, 스핀들 회전 기구(31)가 스핀들(30)을 회전시켜 연삭 지석(342)을 회전시키며, 또한 도 1에 도시하는 연삭 이송 기구(5)가 제2 연삭 기구(4)를 하강시킴으로써, 회전하는 연삭 지석(342)을 거친 연삭된 상면(100)에 접촉시킨다. 그리고, 연삭 이송 기구(5)가 추가적으로 제2 연삭 기구(4)를 하강시켜, 제2 흡인면(223)의 흡인 유지된 거친 연삭 후의 상면(100)을 마무리 연삭한다. 연삭 중에는, 두께 측정기(26)의 제1 측정부(261)의 선단을 프레임(222)의 상면(224)에 접촉시킴과 함께, 두께 측정기(26)의 제2 측정부(262)의 선단을 웨이퍼(10)의 상면(100)에 접촉시켜, 제1 측정부(261)의 측정값과 제2 측정부(262)의 측정값의 차에 의해 웨이퍼(10)의 두께를 산출한다. 그리고, 그 산출값이 소정의 마무리 두께값이 되면, 연삭 이송 기구(5)가 제2 연삭 기구(4)를 상승시켜 연삭을 종료한다.
제2 연삭 공정에서는, 웨이퍼(10)의 하면(101)의 전체면을 흡인 유지한 상태로 연삭을 행하기 때문에, 볼록 형상부(102)가 제거되어, 전체면을 평탄하게 마무리할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(10)의 외주 부근에 형성된 디바이스(12)가 불량이 될 우려가 저감된다.
또한, 연삭 지석(341, 342)은, 동일한 종류여도 좋고, 상이한 종류여도 좋다.
1: 연삭 장치
21: 제1 척 테이블
211: 흡인 부재 212: 프레임 213: 제1 흡인면 214: 상면
215: 오목부 216: 공간 217: 탄성 부재 218: 굴곡부
22: 제2 척 테이블
221: 다공성 부재 222: 프레임 223: 제2 흡인면 224: 상면
231: 회전축 232: 지지부 233: 종동 풀리 234: 구동 풀리
235: 모터 236: 벨트
241: 유로 242, 243, 244: 밸브
245: 흡인원 246: 에어 공급원 247: 물 공급원 248: 압력계
25: 두께 측정기 251: 제1 측정부 252: 제2 측정부
26: 두께 측정기 261: 제1 측정부 262: 제2 측정부
3: 제1 연삭 기구 4: 제2 연삭 기구
30: 스핀들 31: 스핀들 회전 기구 32: 스핀들 하우징
33: 마운트
34: 연삭 휠
340: 베이스 341, 342: 연삭 지석
5: 연삭 이송 기구
50: 볼 나사 51: 모터 52: 가이드 레일 53: 승강판 54: 홀더
61, 62: 카세트 재치 영역 610: 카세트 620: 카세트
63: 로봇 631: 핸드 632: 반전 구동부 633: 암부
64: 임시 배치 기구 641: 재치 테이블 642: 위치 결정 핀
65: 세정 기구 651: 스피너 테이블 652: 노즐
7: 반송 기구
71: 벽부 72: 볼 나사 73: 가이드 레일 74: 모터 75: 슬라이드부
8: 승강 기구
81: 볼 나사 82: 가이드 레일 83: 모터 84: 승강 부재
85: 선회 기구 86: 축부 87: 모터 88: 암 89: 흡인 유지부
10: 웨이퍼
11: 기판 12: 디바이스 100: 상면 101: 하면 102: 볼록 형상부

Claims (3)

  1. 외주가 휘어져 올라가는 요소를 가진 웨이퍼를 척 테이블의 흡인면을 따르게 하여 흡인 유지하고, 연삭 지석에 의해 웨이퍼를 연삭하는 웨이퍼의 연삭 방법으로서,
    웨이퍼의 외주 부분의 하면에 접촉시키는 환형의 탄성 부재와, 그 탄성 부재의 내측에 있어서 웨이퍼의 하면을 흡인하는 제1 흡인면을 갖는 흡인 부재로 구성되는 제1 척 테이블의 상기 제1 흡인면에 있어서 웨이퍼를 흡인 유지하는 제1 유지 공정과,
    상기 제1 흡인면에 있어서 흡인 유지한 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 마무리 두께에 도달하지 않는 두께로 연삭하여, 웨이퍼의 휘어져 올라가는 요소를 약하게 하는 제1 연삭 공정과,
    상기 제1 흡인면에 있어서 유지하고 있는 웨이퍼를, 그 웨이퍼의 하면 전체면을 흡인하는 제2 흡인면을 갖는 다공성 부재를 구비한 제2 척 테이블의 상기 제2 흡인면에 반송하는 반송 공정과,
    마무리 두께에 도달하지 않는 두께로 연삭된 웨이퍼를 상기 제2 흡인면에 있어서 흡인 유지하는 제2 유지 공정과,
    상기 제2 흡인면에 있어서 흡인 유지한 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 마무리 두께로 연삭하는 제2 연삭 공정으로 이루어지는, 웨이퍼의 연삭 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연삭 공정에 있어서 사용되는 상기 연삭 지석에 거친 연삭 지석을 사용하고,
    상기 제2 연삭 공정에 있어서 사용되는 상기 연삭 지석에 마무리 연삭 지석을 사용하는 것인, 웨이퍼의 연삭 방법.
  3. 외주 부분이 휘어져 올라간 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 연삭하는 연삭 장치로서,
    휘어져 올라간 웨이퍼의 외주 부분의 하면에 접촉시키는 환형의 탄성 부재와 그 탄성 부재의 내측에 있어서 웨이퍼의 하면을 흡인하는 제1 흡인면을 갖는 흡인 부재로 구성되는 제1 척 테이블과,
    상기 제1 흡인면에 있어서 흡인 유지한 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 연삭하는 제1 연삭 기구와,
    웨이퍼의 하면 전체면을 흡인하는 제2 흡인면을 갖는 다공성 부재를 구비한 제2 척 테이블과,
    상기 제2 흡인면에 있어서 흡인 유지한 웨이퍼를 연삭 지석에 의해 연삭하는 제2 연삭 기구와,
    상기 제1 흡인면으로부터 상기 제2 흡인면에 웨이퍼를 반송하는 반송 기구
    를 구비하는, 연삭 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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