(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエーハを保持する回転可能な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手段と、該チャックテーブルを該チャックテーブルに対してウエーハを搬入及び搬出する搬入・搬出領域と該研削手段でウエーハを研削する研削領域との間で移動するチャックテーブル移動機構と、該チャックテーブル、該研削手段及び該チャックテーブル移動機構を電気的に制御する発熱部品を含む電気制御回路と、外装ハウジングとを備えた研削装置において、
該電気制御回路を収納した電装ボックスを、該チャックテーブル、該研削手段及び該チャックテーブル移動機構から所定距離離間した該外装ハウジングの上部＿に配設したことを特徴とする研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハの研削精度の向上を図った研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、所定の厚さのシリコンウエーハをシリコンインゴットから切り出した後、ウエーハの表面にフォトリソグラフィにより半導体デバイスを形成し、ウエーハの裏面側を研削して所定の厚さに加工した後、ウエーハを個々の半導体デバイスに分割するという一連の流れを要する。
【０００３】
その中で実施されるウエーハ研削工程においては、ミクロン単位、サブミクロン単位での研削精度が要求される。特に半導体デバイスを形成する前のウエーハは、シリコンインゴットからワイヤーソー等により板状にスライス加工で切り出された後、高平坦度を持つウエーハへとＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）技術による研磨や、特開２００６−７５９２９号公報に開示されたような両面又は片面研削装置により研削加工される。
【０００４】
この研磨工程或いは研削工程は、次工程となる細緻な半導体デバイスの正確な形成のため、非常に高精度な平坦度が求められるため、高度な技術が要求される。その加工精度は、半導体デバイス形成後のウエーハの裏面を研削する際に求められる精度と比較すると、１〜２桁ほど違うレベルといえる。
【０００５】
こうした半導体デバイス形成前のウエーハを薄化するために、ＣＭＰ技術を用いた研磨装置が従来から多く用いられているが、この加工方法は加工に時間がかかるという弱点がある。そのため、研削装置によって高精度を達成しながらも目的の厚さ近くまで研削した後、残りの僅かな量をＣＭＰ研磨装置で加工するといった手法が取り入れられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−７５９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、研削装置はそもそも半導体デバイス形成済みのウエーハの裏面を研削する用途として製造されていた経緯があり、その際に許容されるウエーハの厚さ精度は数ミクロン単位であり、非常に高いサブミクロン単位の精度で平坦に研削加工を実施するのは困難であった。
【０００８】
特にウエーハ間の厚さばらつきのみならず、ウエーハ面内での厚さばらつきをサブミクロン単位で制御するのは、常に動いている研削手段やチャックテーブル、チャックテーブル移動機構等の位置関係を精度良く調整して、それを維持し続けるという困難な課題があった。
【０００９】
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、ウエーハをサブミクロン単位の高精度に研削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】
【００１０】
本発明によると、ウエーハを保持する回転可能な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手段と、該チャックテーブルを該チャックテーブルに対してウエーハを搬入及び搬出する搬入・搬出領域と該研削手段でウエーハを研削する研削領域との間で移動するチャックテーブル移動機構と、該チャックテーブル、該研削手段及び該チャックテーブル移動機構を電気的に制御する発熱部品を含む電気制御回路と、外装ハウジングとを備えた研削装置において、該電気制御回路を収納した電装ボックスを、該チャックテーブル、該研削手段及び該チャックテーブル移動機構から所定距離離間した該外装ハウジングの上部＿に配設したことを特徴とする研削装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、研削装置の各部位の制御に欠くことのできない電気制御回路を収納した電装ボックスを、研削手段やチャックテーブルから所定距離離間した外装ハウジングの上方部分＿に配設したので、電装ボックスの発熱の影響を極力避けることができ、研削手段、チャックテーブルの膨張等による僅かな傾きや変形をも抑えることができる。
【００１２】
これにより、研削中も常に点で測定している厚さ測定装置にも現れないような、サブミクロン単位のウエーハ表面の形状変化（中凹形状や中凸形状等）も発生させることなくウエーハの研削が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明第１実施形態の電装ボックスの配置を示す研削装置の斜視図である。
【図２】本発明第２実施形態の電装ボックスの配置を示す研削装置の斜視図である。
【図３】第１実施形態の厚み検出工程の説明図である。
【図４】第２実施形態の厚み検出工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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を参照すると、本発明第１実施形態の電装ボックスの配置を示す研削装置の斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）８が固定されている。
【００１５】
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、そのハウジング２０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１２に取り付けられている。
【００１６】
研削ユニット１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ２２と、スピンドルの先端に固定された複数の研削砥石２６を有する研削ホイール２４を含んでいる。
【００１７】
研削ユニット１０は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ１４とパルスモータ１６とから構成される研削ユニット送り機構１８を備えている。パルスモータ１６をパルス駆動すると、ボールねじ１４が回転し、移動基台１２が上下方向に移動される。
【００１８】
ベース４の中間部分にはチャックテーブル機構２８が配設されており、チャックテーブル機構２８は図示しないチャックテーブル移動機構により装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域と研削ユニット１０でウエーハを研削する研削領域との間でＹ軸方向に移動される。３０はチャックテーブル機構２８をカバーする蛇腹である。
【００１９】
チャックテーブル機構２８は回転駆動されるチャックテーブル５０を備えている。チャックテーブル５０は、枠体５０ａと、枠体５０ａの上面とその保持面が面一に形成されたポーラスセラミックス等の吸引部５０ｂとから構成される。
【００２０】
ベース４の前側部分には第１のウエーハカセット３２と、第２のウエーハカセット３４と、ウエーハ搬送ロボット３６と、複数の位置決めピン４０を有する位置決め機構３８と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）４２と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）４４と、スピンナ洗浄ユニット４６が配設されている。
【００２１】
また、ベース４の概略中央部には、チャックテーブル５０を洗浄する洗浄水噴射ノズル４８が設けられている。この洗浄水噴射ノズル４８は、チャックテーブル５０が装置手前側のウエーハ搬入・搬出領域に位置付けられた状態において、チャックテーブル５０に向かって洗浄水を噴射する。
【００２２】
チャックテーブル５０に隣接して、第１厚み測定器５２と第２厚み測定器５４が配設されている。図３の拡大図に示すように、第１厚み測定器５２の測定針５２ａはチャックテーブル５０の枠体５２ａの上面に接触して枠体５２ａの高さを検出する。第２厚み測定器５４の測定針５４ａはチャックテーブル５０に吸引保持されたウエーハ１１の表面に接触してウエーハ１１の表面の高さを検出する。
【００２３】
第２厚み測定器５４で検出したウエーハ１１の表面の高さから第１厚み測定器５２で検出したチャックテーブル５０の高さを減算することにより、ウエーハ１１の厚みを算出することができる。
【００２４】
本実施形態の第１厚み測定器５２及び第２厚み測定器５４の配置では、チャックテーブル５０を矢印Ａ方向に回転しながらウエーハ１１の外周部近傍の複数個所で研削中のウエーハ１１の厚みを測定することができる。
【００２５】
図４を参照すると、本発明第２実施形態に係る厚み測定器の配置が示されている。本実施形態では、第１厚み測定器５２は上述した第１実施形態と同様に、チャックテーブル５０の枠体５０ａの上面の高さを検出する。
【００２６】
一方、第２厚み測定器５６は、回動軸５８を中心に矢印Ｂ方向に回動可能に配設されている。よって、第２厚み測定器５６の測定針５６ａは研削中のウエーハ１１の表面の高さをウエーハ１１の中心から外周に渡る複数個所で検出することができる。
【００２７】
研削装置２は外装カバー６０により覆われている。本明細書では、ベース４と外装カバー６０を含めて外装ハウジングと称する。外装カバー６０の上部には電装ボックス６２が取り付けられている。電装ボックス６２は研削装置２の各部分の制御に欠くことのできない発熱部品を含む電気制御回路を収納している。
【００２８】
本実施形態の研削装置２では、発熱部品を含む電気制御回路を収容した電装ボックス６２が、研削ユニット１０やウエーハを保持するチャックテーブル５０から所定距離離間し、且つ熱の影響が伝わりにくい外装カバー６０の上部に配置されているので、研削ユニット１０、チャックテーブル５０等が電装ボックス６２の発熱の影響を受けて膨張することがなく、熱膨張による僅かな傾きや変形をも完全に抑制することができる。
【００２９】
本実施形態の研削装置２は、特にシリコンインゴットからスライス加工で切り出された半導体デバイスを形成する前のウエーハを所定厚さ（例えば７００μｍ）に研削するのに特に適している。
【００３０】
この研削はウエーハ１１の表裏両面を研削する必要があり、まず図３又は図４に示すような厚み測定装置でウエーハ１１の厚みを測定しながら、ウエーハ１１の表面を研削してウエーハを約８００μｍ程度に加工する。
【００３１】
次いで、チャックテーブル５０で研削された表面側を吸引保持して、図３又は図４に示す厚み測定装置でウエーハの厚みを測定しながらウエーハ１１の裏面を研削して、ウエーハ１１を７００μｍの厚みに仕上げる。本実施形態によると、ウエーハ面内での厚みばらつきをサブミクロン単位に抑えることができる。
【００３２】
図２を参照すると、本発明第２実施形態の研削装置２Ａの斜視図が示されている。本実施形態では、発熱部品を含む電気制御回路を収納した電装ボックス６２Ａをベース４の下部側方に配置している。
【００３３】
本実施形態でも、研削ユニット１０、チャックテーブル５０等が電装ボックス６２Ａの発熱の影響を受けることが無く、第１実施形態と同様にウエーハ１１を高精度に所望の厚み（例えば７００μｍ）に仕上げることができる。
【符号の説明】
【００３４】
２，２Ａ    研削装置
４    ベース
１０    研削ユニット
５０    チャックテーブル
５２    第１厚み測定器
５４，５６    第２厚み測定器
６０    外装カバー
６２    電装ボックス
【図１】
0005578902.tif 000002
【図２】
0005578902.tif 000003
【図３】
0005578902.tif 000004
【図４】
0005578902.tif 000005