(57)【要約】【課題】  リングフレームに粘着テープを介してウエーハが支持されていても、ウエーハの厚みを正確に検出研削な研削装置を提供することである。【解決手段】  ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を有する研削手段とを備えた研削装置であって、該チャックテーブルに保持されたウエーハの研削面の高さを検出する第１の検出部と、該チャックテーブルの該保持面に対して反対側の裏面の高さを検出する第２の検出部とを含んだウエーハの厚み検出手段を具備したことを特徴とする。【選択図】図７
2010221335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を有する研削手段とを備えた研削装置であって、
該チャックテーブルに保持されたウエーハの研削面の高さを検出する第１の検出部と、該チャックテーブルの該保持面に対して反対側の裏面の高さを検出する第２の検出部とを含んだウエーハの厚み検出手段を具備したことを特徴とする研削装置。
【請求項２】
ウエーハはリングフレームに粘着テープを介して支持されており、ウエーハは該リングフレームに支持された状態で該チャックテーブルに保持される請求項１記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削中のウエーハの厚みを検出するウエーハの厚み検出手段を備えた研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置（ダイシング装置）によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【０００３】
ウエーハの裏面を研削する研削装置は、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を有する研削手段と、チャックテーブルに保持されたウエーハの研削面の高さとチャックテーブルの表面の高さとを検出してウエーハの厚みを検出する厚み検出手段とを備えていて、ウエーハを高精度に所望の厚みに研削することができる（特開昭６３−１０２８７２号公報参照）。
【０００４】
ところで、ウエーハの裏面が研削されてその厚みが非常に薄くなると、ウエーハのハンドリングが非常に困難になる。このような場合、粘着テープにウエーハを貼着し、粘着テープの外周部をリングフレームに貼着してウエーハの裏面を研削することにより、ウエーハの良好なるハンドリング性を確保しようとする試みがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１０２８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、リングフレームに粘着テープを介して配設されたウエーハを研削する場合には、ウエーハの研削面の高さを検出することはできるものの、リングフレームがチャックテーブルの表面に吸引保持されているため、チャックテーブルの表面の高さを検出することができず、研削時に研削砥石がウエーハを押圧することで生じる機械的歪を相殺して、ウエーハを所望の厚みに仕上げることができないという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リングフレームに粘着テープを介してウエーハが支持されていても、研削中のウエーハの厚みを正確に検出可能な研削装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、ウエーハを保持する保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を有する研削手段とを備えた研削装置であって、該チャックテーブルに保持されたウエーハの研削面の高さを検出する第１の検出部と、該チャックテーブルの該保持面に対して反対側の裏面の高さを検出する第２の検出部とを含んだウエーハの厚み検出手段を具備したことを特徴とする研削装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、ウエーハはリングフレームに粘着テープを介して支持されており、研削時にウエーハはリングフレームに支持された状態でチャックテーブルに保持される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の研削装置には、チャックテーブルに保持されたウエーハの研削面の高さを検出する第１の検出部と、チャックテーブルの保持面に対して反対側の裏面の高さを検出する第２の検出部とを含んだウエーハの厚み検出手段が配設されているので、研削時のチャックテーブルの機械的歪をチャックテーブルの裏側で検出して機械的歪を相殺し、ウエーハの厚みを正確に検出してウエーハを所望の厚みに仕上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明実施形態にかかる研削装置の外観斜視図である。
【図２】研削前の半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図３】リングフレームに粘着テープを介して支持されたウエーハを示す図である。
【図４】チャックテーブルの拡大斜視図である。
【図５】チャックテーブルに保持されたウエーハを示す図である。
【図６】ウエーハの厚み検出手段でウエーハの厚みを検出しながらウエーハの裏面を研削している状態の斜視図である。
【図７】図６の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明実施形態の研削装置の外観斜視図を示している。４は研削装置２のハウジングであり、ハウジング４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に延びる一対のガイドレール８が固定されている。
【００１３】
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２と、スピンドルハウジング１２を支持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１６に取り付けられている。
【００１４】
研削ユニット１０はスピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２０と、ホイールマウント２０にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石２４（図７参照）を有する研削ホイール２２と、スピンドル１８を回転駆動する電動モータ２６を含んでいる。
【００１５】
研削装置２は、研削ユニット１０を一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動するボールねじ２８と、パルスモータ３０とから構成される研削ユニット移動機構３２を備えている。パルスモータ３０を駆動すると、ボールねじ２８が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。
【００１６】
ハウジング４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３４が配設されている。チャックテーブル機構３４はチャックテーブル３６を有し、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。３８，４０は蛇腹である。ハウジング４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４２が配設されている。
【００１７】
図４に最も良く示されるように、チャックテーブル３６はその中央部にウエーハを吸引保持する吸着チャック（保持面）４４と、環状外周支持部４６と、保持面４４と環状外周支持部４６とを接続する傾斜部４８（図７参照）を有している。環状外周支持部４６には４個の永久磁石５０が配設されている。
【００１８】
５２はウエーハの厚みを検出する厚み検出手段であり、図７に最も良く示されるように、チャックテーブル３６に保持されたウエーハ１１の研削面に接触して研削面の高さを検出する第１のプローブ（第１の検出部）５４と、チャックテーブル３６の保持面４４に対して反対側の裏面３６ａに接触して裏面３６ａの高さを検出する第２のプローブ（第２の検出部）５６を有している。
【００１９】
本実施形態では、接触式の厚み検出手段５２を採用しているが、厚み検出手段として非接触のレーザ測長器を用いて、ウエーハの研削面の高さ及びチャックテーブル３６の裏面３６ａの高さを検出するようにしても良い。
【００２０】
図２を参照すると、所定の厚さに研削加工される前の半導体ウエーハ１１の斜視図が示されている。図２に示す半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数のストリート１３が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート１３によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００２１】
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。
【００２２】
薄く研削された後のウエーハ１１のハンドリング性を確保するために、図３（Ａ）に示すように、ウエーハ１１はその表面１１ａが粘着テープ５８の粘着面に貼着され、粘着テープ５８の外周部はリングフレーム６０に貼着される。これにより、図３（Ｂ）に示すように、ウエーハ１１はリングフレーム６０に粘着テープ５８を介して支持された状態となる。
【００２３】
チャックテーブル３６が図１に示すウエーハ着脱位置Ａに移動された時、図５に示すように、リングフレーム６０に粘着テープ５８を介して支持されたウエーハ１１がチャックテーブル３６上に搭載される。
【００２４】
ウエーハ１１は粘着テープ５８を介して吸着チャック４４により吸引保持され、リングフレーム６０はチャックテーブル３６の環状外周支持部４６に配設された永久磁石５０により吸着保持される。
【００２５】
このようにチャックテーブル３６でウエーハ１１を吸引保持してから、チャックテーブル３６は移動機構により図１のＢで示す研削位置に移動される。チャックテーブル３６が研削位置に移動された状態が、図６及び図７に示されている。
【００２６】
チャックテーブル３６の保持面（吸着チャック）４４と環状外周支持部４６との間に傾斜部４８を形成しているのは、図７を参照すると明らかなように、ウエーハ１１の研削時に研削砥石２４がリングフレーム６０を研削するのを防止するためである。
【００２７】
研削位置に位置づけられたウエーハ１１に対して、チャックテーブル３６を矢印Ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２２をチャックテーブル３６と同一方向に、即ち矢印Ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させると共に、研削ユニット移動機構３２を作動して研削砥石２４をウエーハ１１の裏面１１ｂに接触させる。
【００２８】
そして、研削ホイール２２を所定の研削送り速度（例えば１μｍ／秒）で下方に所定量研削送りして、ウエーハ１１の研削を実施する。厚み測定手段５２でウエーハ１１の厚みを測定しながらウエーハを所望の厚み、例えば１００μｍに仕上げる。
【００２９】
以下、厚み測定手段５２によるウエーハ１１の厚み検出方法について説明する。
【００３０】
（１）まず、ウエーハ１１をチャックテーブル３６に載置する前に、第１の検出部５４を保持面４４に位置づけると共に、第２の検出部５６をチャックテーブル３６の裏面３６ａに位置づけてそれぞれの検出部５４，５６を０にリセットする。
【００３１】
（２）次に、第１の検出部５４を図１に示す退避位置に退避させて、粘着テープ５８を介してリングフレーム６０に支持されたウエーハ１１を図５に示すようにチャックテーブル３６に搭載する。
【００３２】
（３）次に、図６及び図７に示すように、ウエーハ１１の研削面（裏面）１１ｂに第１の検出部５４を位置づける。この時、第１の検出部５４は研削前のウエーハ１１の高さ（厚み）Ｈを検出し、第２の検出部５６は０を検出する。
【００３３】
（４）研削ホイール２２が３００ｒｐｍで回転するチャックテーブル３６に近づき６０００ｒｐｍで回転する研削砥石２４がウエーハ１１に接触すると、第１の検出部５４が機械的歪と研削によって薄くなるウエーハ１１の高さｈを検出しながら研削は遂行される。一方、第２の検出部５６は機械的歪αを検出する。機械的歪αは正の値で表される。
【００３４】
（５）ウエーハ１１を所望の厚みＨ１に仕上げるために、第１の検出部５４が検出するウエーハの高さｈが、ｈ＝Ｈ１−αになるまでウエーハ１１を研削する。
【００３５】
ウエーハ１１の裏面研削が終了すると、チャックテーブル移動機構を作動してチャックテーブル３６を図１に示すウエーハ着脱位置Ａに位置付け、チャックテーブル３６の吸引を解除して、粘着テープ５８を介してリングフレーム６０に支持されたウエーハ１１をチャックテーブル３６上から取り外す。
【００３６】
上述した本発明の研削装置２には、チャックテーブル３６に保持されたウエーハ１１の研削面の高さを検出する第１の検出部５４と、チャックテーブル３６の保持面４４に対して反対側の裏面３６ａの高さを検出する第２の検出部５６を有するウエーハの厚み検出手段５２が配設されているので、研削時のチャックテーブル３６の機械的歪をチャックテーブル３６の裏側で検出して機械的歪を相殺することにより、ウエーハ１１の厚みを正確に検出してウエーハ１１を所望の厚みに仕上げることができる。
【符号の説明】
【００３７】
２    研削装置
１０    研削ユニット
１１    ウエーハ
２２    研削ホイール
２４    研削砥石
３６    チャックテーブル
４４    保持面（吸着チャック）
５０    永久磁石
５２    厚み検出手段
５４    第１の検出部
５６    第２の検出部
５８    粘着テープ
６０    リングフレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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