TWI530358B - Grinding device - Google Patents

Description

研削裝置 發明領域

本發明係有關於一種將半導體晶圓等之工作件進行研削加工之研削裝置。

發明背景

半導體元件之製造製程中，為了得到半導體元件之目的厚度，在為多數之半導體元件之集合體之工作件的階段中，進行將該內面研削、研磨後薄化。又，隨著近來半導體元件之顯著的薄型化，工作件變成要更進一步地薄化加工。

一般而言，工作件之研削或研磨係一面測定該厚度一面進行。本發明之申請人提案一種使被加工面接觸測定用探針，正確地測量工作件之厚度，研削成所期望的厚度之研削裝置(參照專利文獻1)。

先行技術文獻 專利文獻

【專利文獻1】日本專利公開公報特開第2000-6018號公報

然而，根據上述之研削裝置，當例如埋入到樹脂之Cu柱因為研削樹脂而露出時等進行預定之構件露出時，由於埋入有該構件之高度未必是固定的，因此有時候即使將工作件研削成一定的厚度後也會無法適當地使該構件露出。

本發明係有鑑於上述課題而做成者，其目的在於提供一種可高精確度地進行預定之構件之露出的研削裝置。

為解決上述課題、達成目的，本發明之研削裝置係具有：形成有用以保持工作件之保持面之保持機構、將保持於該保持機構之工作件進行研削加工之加工機構、及控制該加工機構之動作之控制機構，前述工作件係由反射率為第一反射率之第一構件、與被覆該第一構件且反射率為第二反射率之第二構件所構成，該控制機構具有檢測部，該檢測部係將檢測光照射於研削中之前述工作件之被研削面，並接收來自被研削面之反射光，根據該檢測部所檢測出之受光量，判斷為被該第二構件覆蓋之該第一構件有露出時，則停止前述工作件之研削。

根據本發明之研削裝置，可高精確度地進行預定之構件之露出。

圖式簡單說明

第1圖係顯示本發明之一實施形態之研削裝置之構成的立體圖。

第2圖係顯示本發明之一實施形態之研削裝置之構成的側面圖。

第3圖係顯示本發明之一實施形態之研削裝置之檢測部之構成的模式圖。

第4圖係顯示本發明之一實施形態之工作件W之構成的模式圖。

第5圖係顯示本發明之一實施形態之檢測處理之流程的流程圖。

第6圖係用以說明本發明之一實施形態之檢測處理者。

第7圖係用以說明本發明之一實施形態之檢測處理者。

第8圖係用以說明本發明之一實施形態之檢測處理者。

第9圖係顯示本發明之一實施形態之工作件W之變形例之構成的模式圖。

較佳實施例之詳細說明

以下、參照圖式說明本發明之一實施形態之研削裝置之構成及其動作。再者，本發明並不受限於該實施形態。

[研削裝置之構成]

首先，參照第1～3圖，說明本發明之一實施形態之研削裝置的構成。第1圖係顯示本發明之一實施形態之研削裝置之構成的立體圖，第2圖係顯示本發明之一實施形態之研削裝置之構成的側面圖。第3圖係顯示本發明之一實施形態之研削裝置之檢測部之構成的模式圖。

如第1圖所示，本發明之一實施形態之研削裝置1具有立方體之基台2。基台2之上面的前方側設有可接收對研削裝置1之各種指示之操作面板3。操作面板3之後方側設有支持夾頭台41之台支持座4。台支持座4之後方側設有支柱部5。支柱部5之前面支持了可朝上下方向移動之研削單元6。研削單元6的附近設有用以檢測構成保持於夾頭台41之工作件W之構件的檢測部70。控制部(控制機構)C控制‧統合該等各構成部。

工作件W由配設於基板上之2種構件構成，且構成為第一構件埋入第二構件。構成工作件W之構件並無特別限定，例如第一構件可例示為Cu、第二構件可例示成型樹脂等。基板並無特別限定，可例示如矽晶圓、磷砷化銦鎵晶圓、碳化矽晶圓等之半導體晶圓、陶瓷基板、玻璃基板、藍寶石基板之無機材料基板等。

台支持座4係設置成正方形，可旋轉地支持夾頭台41。台支持座4連接於未圖示之驅動機構，且藉由該驅動機構供給之驅動力，可在形成於基台2之上面之開口部2a內朝前後方向滑動。藉此，夾頭台41可在使研削單元6與工作件W之露出面相對向之研削位置、與從該研削位置朝前方側離開，供給加工前之工作件W，另一方面回收加工後之工作件W之載置更換位置之間滑動。台支持座4之前後設有防塵蓋8，防塵蓋係可抑制工作件W在研削加工時產生之研磨塊之碎屑等進入基台2內。防塵蓋8構成為，安裝於台支持座4之前面及後面，並且設置成可因應於台支持座4之移動位置而伸縮，並且覆蓋基台2之開口部2a。

夾頭台41係構成本發明之保持機構者，且形成圓盤狀，並於上面形成保持朝圖中箭頭A所示之方向搬入之工作件W之保持面41a。保持面41a之中央部分係藉由多孔陶瓷材形成吸附面。夾頭台41連接於配置於基台2內之未圖示之吸引源，並且在保持面41a之吸附面上吸附保持工作件W。又，夾頭台41連接於未圖示之旋轉驅動機構，藉由該旋轉驅動機構可在將工作件W保持於保持面41a之狀態下旋轉。

支柱部5設置成立方體，且於其前面在夾頭台41之上面設有使研削單元6移動之研削單元移動機構51。研削單元移動機構51具有可藉由滾珠螺絲式之移動機構相對於支柱部5朝上下方向移動。

Z軸台52經由安裝於其前面側之支持部53而支持研削單元6。

研削單元6係構成本發明之加工機構者，並具有研削輪61，研削輪61係可自由裝卸地安裝於未圖示之活塞的下端。該研削輪61係由例如將鑽石之研磨粒以金屬鍵結或樹脂接合等結合劑固定之鑽石磨粒所構成。研削單元6係使研磨塊61朝與夾頭台41之旋轉方向相同之方向旋轉，並且使研磨塊61抵接於配置在研削位置之工作件W之表面，藉此將露出於工作件W表面之構件進行研削加工。

檢測部70具有：豎立設置於基台2之開口部2a之側方側之逆L形之臂部71、及設置於臂部71之前端之雷射頭部72。如第2圖所示，檢測部70由雷射頭部72將雷射光照射於工作件W之表面，並接收在工作件W之表面反射之雷射光。

雷射頭部72如第3圖所示，具有：殼體721、分離壁722、包含光源與鏡片之之照射系統723、及連接於控制部C之感測器724，由殼體721與分離壁722所包圍之空間，將設置於殼體721之側面之給水口725所供給之水由設置於殼體721下面之排水口726供給到工作件W之表面，並且照射系統723於工作件W之表面照射雷射光，並在感測器724接收反射光。接著，控制部C根據反射光之受光量之變化而檢測露出於工作件W表面之構件。

統合控制以上所構成之研削裝置1之各構成部之動作的控制部C係由內設有用以保存研削裝置1之動作所需要的各種資料之記憶體的微電腦等所構成。在該控制部C之控制之下，研削裝置1執行以下所說明之檢測處理。

[檢測處理]

如第3圖所示，檢測部70之雷射頭部72對隨著夾頭台41之旋轉而旋轉之工作件W之被研削面，照射作為檢測光之雷射光，並且接收反射光。如此之處理係因應於工作件W之構成而適當地變更工作件W(夾頭台41)距離旋轉軸L的距離來決定檢測之路徑而進行。

以下，參照第4圖及第5圖，說明本實施形態之檢測處理手績。第4圖係例示作為本實施形態之檢測對象之工作件W的模式圖，第5圖係顯示檢測處理手續之流程圖。

如第4圖所示，工作件W係由配設於基板上之2種構件構成，並構成為第一構件埋入第二構件。例如作為第一構件之Cu之晶片配設於基板上，並由作為第二構件之成型樹脂所被覆。

若研削此種工作件W之第二構件而第一構件露出時，則進行本實施形態之檢測處理。例如，使工作件W(夾頭台41)旋轉並在第4圖中箭頭B所示之路徑進行檢測處理時，檢測部701會周期性地接收來自第一構件之反射光與來自第二構件之反射光。其中，由於在第一構件之反射率與在第二構件之反射率不同，因此反射光之強度會有週期性的變化。

另一方面，若是因第二構件之研削不足而第一構件未露出時，或第一構件之露出不足時，即使在相同路徑進行檢測處理，反射光之強度也不會變化。因此，可藉反射光之強度已經變化，判斷第一構件之露出已足夠。

如第5圖所示之流程圖係操作者操作操作面板3，並指示執行檢測處理之時間點為開始，檢測處理進入步驟S1之處理。

步驟S1之處理中，控制部C控制檢測部70之動作，然後對隨著夾頭台41之旋轉而旋轉之工作件W照射雷射光並且接收反射光，然後將受光量記憶於記憶體。藉此，步驟S1之處理完成，檢測處理進入步驟S2之處理。

步驟S2之處理中，控制部C在步驟S1確認已記憶之受光量，並判斷變化之有無。若未變化(步驟S2，No)，則判斷為第一構件之露出不足(步驟S3)，續行工作件W之研削(步驟S4)，並返回步驟S1。另一方面，若有變化(步驟S2，Yes)，則判斷為第一構件之露出已完成(步驟S5)，並控制研削單元6，停止工作件W之研削(步驟S6)，結束一連串的檢測處理。

在此，參照第6圖～弟8圖，具體的說明判斷受光量之變化有無的方法。第6圖～第8圖係例示第4圖之工作件W在第4圖之箭頭B所示之路徑中，測量已接收之反射光之強度資料，並計算出資料之移動平均值的結果。第6圖係關於因第二構件之研削不足而第一構件無法露出之工作件W，第7圖係關於第二構件之研削不足而第一構件之露出不足之工作件W，第8圖係關於研削第二構件後第一構件已充分露出之工作件W。

例如第4圖之工作件W，藉反射光之強度資料之移動平均值超過預定界定值來判斷前述步驟S2之受光量有變化，則可判斷為第一構件之露出已足夠。關於臨界值係先根據第一構件、第二構件之反射率來設定。如此，第6圖、第7圖中，由於移動平均值低於界定值，因此續行研削。第8圖中，由於移動平均數高於臨界值，因此停止研削。

本實施形態之研削處理亦可適用於如第9圖所示之由第一構件構成之基板埋入第二構件之工作件W。此種工作件W當第一構件露出時，在上述步驟S1中，在圖中箭頭C所示之路徑進行檢測之受光量會固定。因此，上述步驟S2中，反射光之強度資料超過預先根據第一構件、第二構件之反射率而設定之臨界值而變化時，則判斷為反射光之受光量有變化並且第一構件業已露出。

由以上說明可知，根據本發明之一實施形態之檢測處理，檢測部70可根據第一構件與第二構件之反射率的不同來檢測埋入第二構件之第一構件之露出，因此可高精確度地進行預定之構件之露出。

1．．．研削裝置

6．．．研削單元

41．．．夾頭台

70．．．檢測部

W．．．工作件

C．．．控制部

第1圖係顯示本發明之一實施形態之研削裝置之構成的立體圖。

第2圖係顯示本發明之一實施形態之研削裝置之構成的側面圖。

第3圖係顯示本發明之一實施形態之研削裝置之檢測部之構成的模式圖。

第4圖係顯示本發明之一實施形態之工作件W之構成的模式圖。

第5圖係顯示本發明之一實施形態之檢測處理之流程的流程圖。

第6圖係用以說明本發明之一實施形態之檢測處理者。

第7圖係用以說明本發明之一實施形態之檢測處理者。

第8圖係用以說明本發明之一實施形態之檢測處理者。

第9圖係顯示本發明之一實施形態之工作件W之變形例之構成的模式圖。

S1‧‧‧照射雷射光並接收反射光

S2‧‧‧受光量有變化？

S3‧‧‧判斷為第一構件之露出不足

S4‧‧‧續行研削

S5‧‧‧判斷為第一構件之露出完成

S6‧‧‧停止研削

Claims (1)

1. 一種研削裝置，係具有：形成有用以保持工作件之保持面之保持機構、將保持於該保持機構之工作件進行研削加工之加工機構、及控制該加工機構之動作之控制機構，前述工作件係由反射率為第一反射率之第一構件、與被覆該第一構件且反射率為第二反射率之第二構件所構成，該控制機構具有檢測部，該檢測部係將檢測光照射於研削中之前述工作件之被研削面，並接收來自被研削面之反射光，根據該檢測部所檢測出之受光量，判斷為被該第二構件覆蓋之該第一構件有露出時，則停止前述工作件之研削。