KR20240031035A - 웨이퍼의 연삭 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 단시간에 효율적으로 웨이퍼를 균일한 두께로 연삭할 수 있는 웨이퍼의 연삭 방법을 제공하는 것.
[해결 수단] 척 테이블 (10) 의 원추상의 유지면 (11a) 에 유지되어 회전하는 웨이퍼 (W) 의 반경 부분에, 회전하는 환상 지석 (26b) 을 접촉시켜 웨이퍼 (W) 를 연삭하는 웨이퍼 (W) 의 연삭 방법은, 유지면 (11a) 에 웨이퍼 (W) 를 유지시키는 유지 공정과, 유지면 (11a) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 반경 부분에 환상 지석 (26b) 의 하면을 접촉시켜, 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분 (Wa) 에 미미한 패임 (W1) 을 형성하면서 웨이퍼 (W) 의 외주 부분 (Wb) 을 미미하게 두껍게 연삭하는 제 1 연삭 공정과, 그 제 1 연삭 공정의 후, 웨이퍼 (W) 의 중심에 환상 지석 (26b) 의 하면이 접촉하지 않도록 척 테이블 (10) 과 환상 지석 (26b) 의 경사를 상대적으로 변경하여, 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분 (Wa) 이외를 연삭하는 제 2 연삭 공정을 거쳐 웨이퍼 (W) 를 연삭한다.

Description

웨이퍼의 연삭 방법{METHOD FOR GRINDING A WAFER}

본 발명은 척 테이블의 유지면에 유지된 웨이퍼를 환상 지석에 의해서 연삭하는 웨이퍼의 연삭 방법에 관한 것이다.

각종 전자 기기에 사용되는 IC 나 LSI 등의 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 반도체 디바이스의 소형화와 경량화를 위해서, 웨이퍼의 이면이 연삭되어 그 웨이퍼가 소정의 두께까지 박육화되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 개시되어 있는 연삭 장치를 사용하여, 척 테이블에 유지된 웨이퍼의 반경 부분을 환상 지석의 하면에서 연삭하면, 특허문헌 2 에 기재되어 있는 바와 같이, 연삭된 웨이퍼의 중앙 부분에 미미한 패임이 형성된다. 이 패임은, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블의 유지면이 원추상으로 형성되어 있기 때문에, 유지면의 중앙 부분에서 웨이퍼의 중앙 부분이 볼록상으로 되고, 이 볼록상으로 된 중앙 부분을 많이 연삭되기 때문으로 생각된다.

그래서, 특허문헌 3 에는, 척 테이블의 유지면의 중심, 요컨대, 원추의 정점을 제거하는 유지면 형성 방법이 제안되어 있고, 이것에 의하면 웨이퍼의 중앙 부분이 지나치게 연삭되는 것에 의한 패임의 형성이 방지된다.

일본 공개특허공보 2018-114573호 일본 공개특허공보 2021-146416호 일본 공개특허공보 2020-175472호

그러나, 특허문헌 3 에 있어서 제안된 유지면 형성 방법에 의하면, 척 테이블의 유지면의 형성에 장시간을 필요로 하여, 작업 효율이 나쁘다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 단시간에 효율적으로 웨이퍼를 균일한 두께로 연삭할 수 있는 웨이퍼의 연삭 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 척 테이블의 원추상의 유지면에 유지되어 회전하는 웨이퍼의 반경 부분에, 회전하는 환상 지석을 접촉시켜 웨이퍼를 연삭하는 웨이퍼의 연삭 방법으로서, 그 유지면에 웨이퍼를 유지시키는 유지 공정과, 그 유지면에 유지된 웨이퍼의 반경 부분에 그 환상 지석의 하면을 접촉시켜, 웨이퍼의 중앙 부분에 미미한 패임을 형성하면서 웨이퍼의 외주 부분을 미미하게 두껍게 연삭하는 제 1 연삭 공정과, 그 제 1 연삭 공정의 후, 웨이퍼의 중심에 그 환상 지석의 하면이 접촉하지 않도록 그 척 테이블과 그 환상 지석의 경사를 상대적으로 변경하여, 웨이퍼의 중앙 부분 이외를 연삭하는 제 2 연삭 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제 1 연삭 공정에 있어서, 웨이퍼의 중앙 부분에 미미한 패임을 형성하면서 그 웨이퍼의 외주 부분을 미미하게 두껍게 연삭하고, 제 2 연삭 공정에 있어서, 웨이퍼의 중심에 환상 지석의 하면이 접촉하지 않도록 척 테이블과 환상 지석의 경사를 상대적으로 변경하여 웨이퍼의 중앙 부분 이외의 미미하게 두꺼운 외주 부분을 연삭하도록 했기 때문에, 제 2 연삭 공정에 있어서의 연삭에 의해서, 웨이퍼의 두께를 제 1 연삭 공정에 있어서 웨이퍼의 중앙 부분에 형성된 패임의 두께로 균일하게 마무리할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼의 중앙 부분에 패임이 발생되지 않도록, 척 테이블의 유지면의 정점을 제거할 필요가 없어, 그 유지면의 형성에 장시간을 필요로 하지 않는다. 따라서, 단시간에 효율적으로 웨이퍼를 균일한 두께로 연삭할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1 은, 본 발명 방법을 실시하기 위한 웨이퍼의 연삭 장치의 일부를 파단하여 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 웨이퍼와 환상 지석의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 3 은, 본 발명 방법에 있어서의 제 1 연삭 공정을 나타내는 도 2 의 화살표 A 에서 바라 본 방향의 부분 단면도이다.
도 4 는, 본 발명 방법에 있어서의 제 2 연삭 공정을 나타내는 도 2 의 화살표 A 에서 바라 본 방향의 부분 단면도이다.
도 5(a) 는, 본 발명 방법의 제 1 연삭 공정에 있어서 연삭된 웨이퍼의 종단면도, (b) 는 본 발명 방법의 제 2 연삭 공정에 있어서 연삭된 웨이퍼의 종단면도이다.
도 6(a) 는, 본 발명 방법에 의해서 연삭된 웨이퍼의 직경 방향의 두께 분포를 나타내는 도면, (b) 는 종래의 연삭 방법에 의해서 연삭된 웨이퍼의 직경 방향의 두께 분포를 나타내는 도면이다.

이하에 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 기초하여 설명한다.

먼저, 본 발명 방법을 실시하기 위한 웨이퍼의 연삭 장치의 구성을 도 1 및 도 2 에 기초하여 이하에 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 도 1 에 나타내는 화살표 방향을 각각 X 축 방향 (좌우 방향), Y 축 방향 (전후 방향), Z 축 방향 (상하 방향) 으로 한다.

[연삭 장치]

도 1 에 나타내는 연삭 장치 (1) 는, 피가공물인 원판상의 웨이퍼 (W) 를 연삭 가공하는 것으로서, 다음의 구성 요소를 구비하고 있다.

즉, 연삭 장치 (1) 는, 웨이퍼 (W) 를 유지하여 그 웨이퍼 (W) 의 축심 (CL1) (도 3 및 도 4 참조) 둘레로 회전하는 척 테이블 (10) 과, 그 척 테이블 (10) 에 흡인 유지된 웨이퍼 (W) 를 연삭 가공하는 연삭 유닛 (20) 과, 연삭 가공 중의 웨이퍼 (W) 의 두께를 측정하는 두께 측정기 (30) 와, 연삭 유닛 (20) 을 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 에 대해서 수직 방향 (Z 축 방향) 으로 승강시키는 연삭 이송 수단 (40) 과, 연삭 유닛 (20) 의 환상 지석 (26b) 과 웨이퍼 (W) 의 접촉 영역 (연삭 영역) (R) (도 2 참조) 에 연삭수를 공급하는 노즐 (50) 과, 척 테이블 (10) 의 경사를 조정하는 경사 조정 기구 (70) 와, 척 테이블 (10) 을 유지면 (11a) 에 대해서 수평 방향 (Y 축 방향) 으로 이동시키는 수평 이동 기구 (80) 를 주요한 구성 요소로서 구비하고 있다.

여기에서, 웨이퍼 (W) 는, 단결정의 실리콘 모재로 구성되어 있고, 도 1 에 나타내는 상태에 있어서 하방을 향하고 있는 표면에는, 복수의 도시 생략된 디바이스가 형성되어 있고, 이들 디바이스는, 웨이퍼 (W) 의 표면에 첩착 (貼着) 된 보호 테이프 (T) 에 의해서 보호되어 있다. 그리고, 웨이퍼 (W) 는, 그 표면 (도 1 에 있어서는 하면) 이 보호 테이프 (T) 를 개재하여 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 에 흡인 유지되고, 이면 (도 1 에 있어서는 상면) 이 노즐 (50) 로부터 연삭수의 공급을 받으면서 연삭 유닛 (20) 의 연삭 지석 (26b) 에 의해서 연삭된다.

다음으로, 연삭 장치 (1) 의 주요한 구성 요소인 척 테이블 (10), 연삭 유닛 (20), 두께 측정기 (30), 연삭 이송 수단 (40), 노즐 (50), 경사 조정 기구 (70) 및 수평 이동 기구 (80) 의 구성에 대해서 각각 설명한다.

(척 테이블)

척 테이블 (10) 은, 원판상의 부재로서, 원판상의 프레임체 (10A) 와, 그 프레임체 (10A) 의 중앙부에 형성된 원형의 오목부 (10a) 에 편입 장착된 포러스 부재 (11) 에 의해서 구성되어 있다. 여기에서, 포러스 부재 (11) 는, 다공질의 세라믹 등으로 구성되어 있고, 그 상면이 원판상의 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 유지면 (11a) 을 구성하고 있다.

그리고, 척 테이블 (10) 은, 도시 생략된 회전 구동 기구에 의해서 축심 (CL1) 둘레로 도 2 의 화살표 방향 (반시계 방향) 으로 회전 구동된다. 즉, 척 테이블 (10) 은, 그 중심으로부터 하방을 향하여 수직으로 일체로 연장되는 회전축 (12) 을 구비하고 있고, 이 회전축 (12) 이 도시 생략된 회전 구동 기구에 의해서 소정의 속도로 회전 구동된다. 또한, 도시하지 않지만, 척 테이블 (10) 의 포러스 부재 (11) 는, 진공 펌프 등의 도시 생략된 흡인원에 선택적으로 접속된다.

또, 본 실시형태에 관련된 연삭 장치 (1) 는, Y 축 방향 (전후 방향) 으로 긴 직사각형 박스상의 베이스 (100) 를 구비하고 있고, 이 베이스 (100) 에 개구되는 Y 축 방향으로 긴 직사각형의 개구부 (100a) 에는 척 테이블 (10) 이 면하고 있다. 그리고, 개구부 (100a) 의 척 테이블 (10) 의 주위는, 직사각형 플레이트상의 커버 (101) 에 의해서 덮여 있고, 개구부 (100a) 의 커버 (101) 의 전후 (-Y 방향과 ＋Y 방향) 의 부분은, 커버 (101) 와 함께 이동하며 신축되는 주름 상자상의 신축 커버 (102, 103) 에 의해서 각각 덮여 있다. 따라서, 척 테이블 (10) 이 Y 축 상의 어느 위치에 있어도, 개구부 (100a) 는 커버 (101) 와 신축 커버 (102, 103) 에 의해서 항상 닫혀져 있어, 개구부 (100a) 로부터 베이스 (100) 내로의 이물질의 침입이 방지된다.

(연삭 유닛)

연삭 유닛 (20) 은, 홀더 (21) 에 고정된 스핀들 하우징 (22) 과, 그 스핀들 하우징 (22) 에 수용된 스핀들 모터 (23) 와, 그 스핀들 모터 (23) 에 의해서 회전 구동되는 수직의 스핀들 (24) 과, 그 스핀들 (24) 의 하단에 장착된 원판상의 마운트 (25) 와, 그 마운트 (25) 의 하면에 착탈 가능하게 장착된 연삭 휠 (26) 을 구비하고 있다. 여기에서, 연삭 휠 (26) 은, 원판상의 기대 (26a) 와, 그 기대 (26a) 의 하면에 원환상으로 장착된 가공구인 복수의 환상 지석 (26b) 에 의해서 구성되어 있다. 또한, 환상 지석 (26b) 은, 웨이퍼 (W) 를 연삭하기 위한 직사각형 블록상의 가공구로서, 그 하면은, 웨이퍼 (W) 의 상면 (피연삭면) 에 접촉하는 연삭면을 구성하고 있다.

(두께 측정기)

두께 측정기 (30) 는, 척 테이블 (10) 에 유지된 연삭 가공 중의 웨이퍼 (W) 의 두께를 측정하는 하이트 게이지로서, 웨이퍼 (W) 의 상면에 접촉하는 제 1 접촉자 (31) 와 척 테이블 (10) 의 프레임체 (10A) 의 상면에 접촉하는 제 2 접촉자 (32) 를 구비하고 있다. 여기에서, 제 1 접촉자 (31) 에 의해서 연삭 가공 중의 웨이퍼 (W) 의 상면 높이가 측정되지만, 이제 1 접촉자 (31) 에 의해서 측정되는 웨이퍼 (W) 의 상면 높이와 제 2 접촉자 (32) 에 의해서 측정되는 프레임체 (10A) 의 상면의 높이의 차에 의해서 웨이퍼 (W) 의 두께가 구해진다.

(연삭 이송 수단)

연삭 이송 수단 (40) 은, 연삭 유닛 (20) 을 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 에 대해서 수직의 방향 (Z 축 방향) 을 따라서 승강시키는 것으로서, 베이스 (100) 의 상면의 ＋Y 축 방향 단부 (후단부) 상에 수직으로 세워 형성된 직사각형 박스상의 칼럼 (41) 의 -Y 축 방향 단면 (전면) 에 배치되어 있다. 이 연삭 이송 수단 (40) 은, 홀더 (21) 의 배면에 장착된 직사각형 플레이트상의 승강판 (42) 을, 홀더 (21) 및 그 홀더 (21) 에 유지된 스핀들 (24) 과 연삭 휠 (26) 과 함께 좌우 1 쌍의 가이드 레일 (43) 을 따라서 Z 축 방향으로 승강시키는 것이다. 여기에서, 좌우 1 쌍의 가이드 레일 (43) 은, 칼럼 (41) 의 전면에 수직으로 또한 서로 평행하게 배치 형성되어 있다.

또, 좌우 1 쌍의 가이드 레일 (43) 사이에는, 회전 가능한 볼 나사 (44) 가 Z 축 방향 (상하 방향) 을 따라서 수직으로 세워 형성되어 있고, 그 볼 나사 (44) 의 상단은, 구동원인 정역전 가능한 전동 모터 (45) 에 연결되어 있다. 여기에서, 전동 모터 (45) 는, 칼럼 (41) 의 상면에 장착된 직사각형 플레이트상의 브래킷 (46) 을 개재하여 칼럼 (41) 에 세로로 놓여진 상태에서 장착되어 있다. 또, 볼 나사 (44) 의 하단은, 칼럼 (41) 에 회전 가능하게 지지되어 있고, 이 볼 나사 (44) 에는, 승강판 (42) 의 배면에 후방 (＋Y 축 방향) 을 향하여 수평으로 돌출 형성된 도시 생략된 너트 부재가 나사 결합되어 있다.

따라서, 전동 모터 (45) 를 기동시켜 볼 나사 (44) 를 정역전시키면, 이 볼 나사 (44) 에 나사 결합되는 도시 생략된 너트 부재가 장착된 승강판 (42) 이 1 쌍의 가이드 레일 (43) 을 따라서 연삭 유닛 (20) 과 함께 상하동하기 때문에, 연삭 유닛 (20) 이 승강하여 연삭 지석 (26b) 의 웨이퍼 (W) 에 대한 연삭량 (연삭 마진) 이 설정된다.

(노즐)

노즐 (50) 은, 연삭 가공 중의 연삭 지석 (26b) 과 웨이퍼 (W) 의 접촉부인 연삭 영역 (R) (도 2 참조) 을 향하여 순수 등의 연삭수를 공급하는 것으로서, 연삭 가공 중에 웨이퍼 (W) 를 덮어 회전하는 연삭 지석 (26b) 의 내측으로부터 연삭수를 분출하는 것이다. 보다 상세하게는, 이 노즐 (50) 은, 연삭수를 웨이퍼 (W) 의 외주로부터 중심을 향한 직경 방향으로 직선상으로 분출하는 역 L 자상으로 굴곡된 부재이다.

(경사 조정 기구)

경사 조정 기구 (70) 는, 척 테이블 (10) 의 경사를 조정하는 기구로서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (10) 의 플랜지 (13) 와 후술하는 슬라이더 (82) 사이에 형성되어 있다. 구체적으로는, 이 경사 조정 기구 (70) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 액추에이터 (71) 와 1 개의 피벗 (72) 에 의해서 구성되어 있고, 이들 액추에이터 (71) 와 피벗 (72) 은, 둘레 방향으로 등각도 피치 (120°피치) 로 배치되어 있다.

여기에서, 각 액추에이터 (71) 는, 도시 생략된 로드를 상하동시킴으로써, 척 테이블 (10) 을, 피벗 (72) 을 중심으로 하여 경동 (傾動) 시켜 그 유지면 (11a) 의 수평면에 대한 경사를 조정한다. 또한, 각 액추에이터 (71) 에는, 환상 지석 (26b) 으로부터 웨이퍼 (W) 에 대해서 수직 방향으로 작용하는 수직 하중을 측정하기 위한 로드 셀 등의 수직 하중 측정기가 형성되어 있어도 된다.

(수평 이동 기구)

수평 이동 기구 (80) 는, 척 테이블 (10) 을 유지면 (11a) 에 대해서 수평 방향 (Y 축 방향) 으로 이동시키는 기구로서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 베이스 (100) 의 내부에 수용된 직사각형 블록상의 내부 베이스 (81) 상에 배치 형성되어 있다. 이 수평 이동 기구 (80) 는, 블록상의 슬라이더 (82) 를 구비하고 있고, 이 슬라이더 (82) 는, Y 축 방향 (전후 방향) 을 따라서 서로 평행하게 배치 형성된 좌우 1 쌍의 가이드 레일 (83) 을 따라서 Y 축 방향으로 슬라이딩 가능하다. 따라서, 이 슬라이더 (82) 에 지지된 척 테이블 (10) 과 도시 생략된 회전 구동 기구는, 슬라이더 (82) 와 함께 Y 축 방향을 따라서 슬라이딩 가능하다.

그리고, 내부 베이스 (81) 상의 좌우 1 쌍의 가이드 레일 (83) 사이에는, Y 축 방향 (전후 방향) 으로 연장되는 회전 가능한 볼 나사 (84) 가 배치 형성되어 있고, 그 볼 나사 (84) 의 Y 축 방향 일단 (도 1 의 좌단) 은, 구동원인 정역전 가능한 전동 모터 (85) 에 연결되어 있다. 또, 볼 나사 (84) 의 Y 축 방향 타단 (도 1 의 우단) 은, 내부 베이스 (81) 상에 세워 형성된 베어링 (86) 에 의해서 내부 베이스 (81) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 이 볼 나사 (84) 에는, 슬라이더 (82) 로부터 하방을 향하여 돌출 형성된 도시 생략된 너트 부재가 나사 결합되어 있다.

따라서, 전동 모터 (85) 를 기동시켜 볼 나사 (84) 를 정역전시키면, 이 볼 나사 (84) 에 나사 결합되는 도시 생략된 너트 부재가 슬라이더 (82) 와 함께 볼 나사 (84) 를 따라서 Y 축 방향 (전후 방향) 으로 슬라이딩 하기 때문에, 이 슬라이더 (82) 와 함께 척 테이블 (10) 도 Y 축 방향을 따라서 일체적으로 이동한다. 이 결과, 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 에 흡인 유지된 웨이퍼 (W) 도 Y 축 방향을 따라서 이동한다.

[웨이퍼의 연삭 방법]

다음으로, 이상과 같이 구성된 연삭 장치 (1) 에 의한 본 발명에 관련된 웨이퍼 (W) 의 연삭 방법을 도 3 ∼ 도 5 에 기초하여 이하에 설명한다.

웨이퍼 (W) 의 연삭 가공에 앞서, 그 웨이퍼 (W) 를 유지하는 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 은, 셀프 그라인드에 의해서, 중심을 정점으로 하는 원추면, 즉, 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 중심으로부터 직경 방향 외방을 향하여 하방으로 경사지는 사면에 형성되어 있다. 또한, 도 3 및 도 4 에는, 유지면 (11a) 의 원추 형상을 과장하여 도시하고 있지만, 실제로는, 이 원추면의 경사는 육안으로는 시인할 수 없을 정도의 미미한 것이다.

본 발명 방법은, 1) 유지 공정과, 2) 제 1 연삭 공정과, 3) 제 2 연삭 공정을 거쳐 웨이퍼 (W) 를 연삭하는 방법이다. 이하, 이들 유지 공정과, 제 1 연삭 공정 및 제 2 연삭 공정에 대해서 각각 설명한다.

1) 유지 공정 :

유지 공정은, 연삭 가공해야 할 웨이퍼 (W) 를 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 에 유지시키는 공정으로서, 이 유지 공정에 있어서는, 웨이퍼 (W) 가 보호 테이프 (T) (도 1 참조) 를 아래로 하여 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 상에 재치 (載置) 된다. 그리고, 척 테이블 (10) 의 포러스 부재 (11) 가 진공 펌프 등의 도시 생략된 흡인원에 접속되고, 그 포러스 부재 (11) 가 진공화된다. 그러면, 포러스 부재 (11) 에 부압이 발생되고, 이 부압에 당겨져 웨이퍼 (W) 가 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 상에 흡인 유지된다.

2) 제 1 연삭 공정 :

제 1 연삭 공정에 있어서는, 도 1 에 나타내는 수평 이동 기구 (80) 를 구동시켜 척 테이블 (10) 을 ＋Y 축 방향 (후방) 으로 이동시키고, 그 척 테이블 (10) 에 흡인 유지되어 있는 웨이퍼 (W) 를 연삭 유닛 (20) 의 연삭 휠 (26) 의 하방에 위치하게 한다. 즉, 전동 모터 (85) 가 기동되어 볼 나사 (84) 가 회전하면, 이 볼 나사 (84) 에 나사 결합되는 도시 생략된 너트 부재가 장착된 슬라이더 (82) 가 척 테이블 (10) 등과 함께 좌우 1 쌍의 가이드 레일 (83) 을 따라서 ＋Y 축 방향으로 슬라이딩하기 때문에, 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (W) 가 연삭 유닛 (20) 의 연삭 휠 (26) 의 하방에 위치하게 된다. 또한, 이 때, 환상 지석 (26b) 의 하면 (가공 면) 이 웨이퍼 (W) 의 중심을 통과하도록 양자의 수평 위치 관계가 조정된다 (도 2 참조).

또, 도시 생략된 회전 구동 기구를 구동시켜 척 테이블 (10) 을 회전시키고, 그 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (W) 를 소정의 회전 속도 (예를 들어, 1,000 rpm) 로 회전시킴과 함께, 스핀들 모터 (23) 를 구동시켜 연삭 휠 (26) 을 회전시켜 둔다.

그리고, 이 제 1 연삭 공정에 있어서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (10) 의 축심 (CL1) 을 스핀들 (24) 의 수직의 축심 (CL2) 에 대해서 소정의 제 1 각도 α 만큼 경사지게 한 상태에서, 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 반경 부분에 환상 지석 (26b) 의 하면을 접촉시키고, 웨이퍼 (W) 의 두께 (두께 측정기 (30) 에 의해서 측정되는 두께) 가 소정의 두께로 될 때까지, 연삭 이송 수단 (40) 에 의해서 환상 지석 (26b) 을 -Z 축 방향 (유지면에 접근하는 방향) 으로 하강시킨다.

즉, 연삭 이송 수단 (40) 의 전동 모터 (45) 가 구동되어 볼 나사 (44) 가 회전하면, 이 볼 나사 (44) 에 나사 결합되는 도시 생략된 너트 부재가 형성된 승강판 (42) 이 연삭 휠 (26) 등과 함께 -Z 축 방향으로 하강한다. 그러면, 연삭 휠 (26) 의 환상 지석 (26b) 의 하면 (연삭면) 이 웨이퍼 (W) 의 상면 (이면) 에 접촉한다. 이와 같이, 환상 지석 (26b) 의 하면이 웨이퍼 (W) 의 상면에 접촉하고 있는 상태에서, 연삭 휠 (26) 을 더욱 -Z 축 방향으로 소정량만큼 하강시키면, 웨이퍼 (W) 의 상면이 환상 지석 (26b) 에 의해서 소정량만큼 연삭된다. 또한, 상기 서술한 바와 같이 웨이퍼 (W) 가 연삭되고 있는 동안에, 노즐 (50) 에서는 연삭수가 웨이퍼 (W) 의 외주로부터 중심을 향한 직경 방향으로 직선상으로 분사된다.

상기 서술한 바와 같이, 웨이퍼 (W) 가 환상 지석 (26b) 에 의해서 연삭된 결과, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 상면의 중앙 부분 (Wa) 에 두께 t1 의 미미한 패임 (W1) 이 형성되고, 이 패임 (W1) 이 형성된 중앙 부분 (Wa) 이외의 외주 부분 (Wb) 이 중앙 부분 (Wa) 의 두께 t1 보다 미미하게 두껍게 연삭된다. 여기에서, 웨이퍼 (W) 의 외주 단 가장자리에 있어서의 최대 두께를 t2 로 한다. 또한, 이제 1 연삭 공정에 있어서의 환상 지석 (26b) 에 의한 웨이퍼 (W) 의 가공 영역 (R) 은, 도 2 에 나타내는 원호상의 부분이 된다.

3) 제 2 연삭 공정 :

상기 제 1 연삭 공정의 후에 실시되는 제 2 연삭 공정에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 의 중심에 환상 지석 (26b) 의 하면이 접촉하지 않도록 척 테이블 (10) 의 축심 (CL1) 을 스핀들 (24) (환상 지석 (26b)) 의 수직의 축심 (CL2) 에 대해서 제 2 각도 β 만큼 경사지게 하며, 또한, 연삭 이송 수단 (40) 에 의한 환상 지석 (26b) 의 하강 (유지면 (11a) 에 접근하는 방향의 이동) 을 정지시킨 상태에서, 웨이퍼 (W) 의 패임 (W1) 이 형성되어 있는 중앙 부분 (Wa) 이외의 외주 부분 (Wb) 이 환상 지석 (26b) 에 의해서 연삭된다.

이상의 결과, 제 1 연삭 공정에 있어서 연삭된 도 5(a) 에 나타내는 웨이퍼 (W) 의 외주 부분 (Wb) (도 5(a) 의 망선 부분) 이 제 2 연삭 공정에 의해서 연삭되어, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 (W) 전체의 두께가, 패임 (W1) 이 형성된 중앙 부분 (Wa) 의 두께 t1 에 동등해진다.

이상과 같이, 본 발명에 관련된 웨이퍼의 연삭 방법에 있어서는, 연삭 공정을 제 1 연삭 공정과 제 2 연삭 공정의 2 단계로 하고, 제 1 연삭 공정에 있어서, 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분 (Wa) 에 미미한 패임 (W1) 을 형성하면서, 그 웨이퍼 (W) 의 외주 부분 (Wb) 을 미미하게 두껍게 연삭하고, 제 2 연삭 공정에 있어서, 웨이퍼 (W) 의 중심에 환상 지석 (26b) 의 하면이 접촉하지 않도록 척 테이블 (10) 과 환상 지석 (26b) 의 경사를 상대적으로 변경하여 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분 (Wa) 이외의 미미하게 두꺼운 외주 부분 (Wb) 을 연삭하도록 했기 때문에, 제 2 연삭 공정에 있어서의 연삭에 의해서, 웨이퍼 (W) 의 두께를 제 1 연삭 공정에 있어서 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분 (Wa) 에 형성된 패임 (W1) 의 두께 t1 로 균일하게 마무리할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼 (W) 의 중앙 부분 (Wa) 에 패임 (W1) 이 발생되지 않도록, 척 테이블 (10) 의 유지면 (11a) 의 정점을 제거할 필요가 없어, 그 유지면 (11a) 의 형성에 장시간을 필요로 하지 않는다. 따라서, 단시간에 효율적으로 웨이퍼 (W) 를 균일한 두께 t1 로 연삭할 수 있다는 효과가 얻어진다.

여기에서, 본 발명 방법에 의해서 연삭된 웨이퍼의 직경 방향의 두께 분포를 도 6(a) 에 나타내고, 종래의 연삭 방법에 의해서 연삭된 웨이퍼의 직경 방향의 두께 분포를 도 6(b) 에 나타내지만, 종래의 연삭 방법에 의해서 연삭된 웨이퍼에는, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 중앙 부분에 패임이 발생되어 있는 것에 비해서, 본 발명 방법에 의해서 연삭된 웨이퍼에 있어서는, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 중앙부에 패임이 발생되지 않고, 직경 방향의 두께는 거의 균일한 분포를 나타내고 있다. 또한, 도 6 에 있어서, 가로축은 웨이퍼의 중심으로부터의 직경 방향 거리 (중심을 0 으로 한다), 세로축은 웨이퍼의 두께이다.

또한, 이상의 실시형태에서는, 제 1 연삭 공정과 제 2 연삭 공정에 있어서, 척 테이블 (10) 의 축심 (CL1) 을 스핀들 (24) 의 축심 (CL2) 에 대해서 제 1 각도 α 와 제 2 각도 β 로 각각 경사지게 한 상태에서, 환상 지석 (26b) 에 의해서 웨이퍼 (W) 를 연삭하도록 했지만, 반대로 스핀들 (24) 의 축심 (CL2) 을 척 테이블 (10) 의 축심 (CL1) 에 대해서 제 1 각도 α 와 제 2 각도 β 로 각각 경사지게 한 상태에서, 환상 지석 (26b) 에 의해서 웨이퍼 (W) 를 연삭하도록 해도 된다.

그 밖에, 본 발명은 이상에서 설명한 실시형태에의 적용이 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위 및 명세서와 도면에 기재된 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다.

1 : 연삭 장치,
10 : 척 테이블,
10A : 프레임체,
10a : 프레임체의 오목부
11 : 포러스 부재,
11a : 유지면,
12 : 회전축,
13 : 플랜지
20 : 절삭 유닛,
21 : 홀더,
22 : 스핀들 하우징
23 : 스핀들 모터,
24 : 스핀들,
25 : 마운트,
26 : 연삭 휠
26a : 기대,
26b : 환상 지석,
30 : 두께 측정기,
31 : 제 1 접촉자
32 : 제 2 접촉자,
40 : 연삭 이송 수단,
41 : 칼럼,
42 : 승강판
43 : 가이드 레일,
44 : 볼 나사,
45 : 전동 모터,
46 : 브래킷
50 : 노즐,
70 : 경사 조정 기구,
71 : 액추에이터,
72 : 피벗
80 : 수평 이동 기구,
81 : 내부 베이스,
82 : 슬라이더,
83 : 가이드 레일
84 : 볼 나사,
85 : 전동 모터,
86 : 베어링,
100 : 베이스
100a : 베이스의 개구부,
101 : 커버,
102, 103 : 신축 커버
CL1 : 척 테이블의 축심,
CL2 : 스핀들의 축심,
R : 연삭 영역
T : 보호 테이프,
t1 : 웨이퍼의 중앙 부분의 두께
t2 : 웨이퍼의 외주 부분의 최대 두께,
W : 웨이퍼,
W1 : 웨이퍼의 패임
Wa : 웨이퍼의 중앙 부분,
Wb : 웨이퍼의 외주 부분

Claims (2)

1. 척 테이블의 원추상의 유지면에 유지되어 회전하는 웨이퍼의 반경 부분에, 회전하는 환상 지석을 접촉시켜 웨이퍼를 연삭하는 웨이퍼의 연삭 방법으로서,
   그 유지면에 웨이퍼를 유지시키는 유지 공정과,
   그 유지면에 유지된 웨이퍼의 반경 부분에 그 환상 지석의 하면을 접촉시켜, 웨이퍼의 중앙 부분에 미미한 패임을 형성하면서 웨이퍼의 외주 부분을 미미하게 두껍게 연삭하는 제 1 연삭 공정과,
   그 제 1 연삭 공정의 후, 웨이퍼의 중심에 그 환상 지석의 하면이 접촉하지 않도록 그 척 테이블과 그 환상 지석의 경사를 상대적으로 변경하여, 웨이퍼의 중앙 부분 이외를 연삭하는 제 2 연삭 공정을 구비하는 웨이퍼의 연삭 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   그 제 1 연삭 공정은, 웨이퍼의 두께가 미리 설정된 소정의 두께로 될 때까지 그 연삭 지석을 그 유지면에 접근시키는 방향으로 이동시켜 실시되고,
   그 제 2 연삭 공정은, 그 환상 지석의 그 유지면에 접근시키는 방향의 이동을 정지시키고, 회전하는 환상 지석으로 웨이퍼의 중앙 부분 이외를 연삭함으로써 실시되는, 웨이퍼의 연삭 방법.