(57)【要約】【課題】  ウエーハをダイシングする前にウエーハの割れを予測可能な加工装置を提供することである。【解決手段】  チャックテーブルに保持されたウエーハを研削又は研磨する加工工具と、該加工工具が装着されるスピンドルと、該スピンドルを駆動するモータと、該モータに電力を供給する電力供給手段とを含んだ加工手段を備えた加工装置であって、該モータと該電力供給手段に直列に接続され、該モータの負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段と、ウエーハの加工において通常生じる正常な負荷電流値を記憶する記憶手段と、該負荷電流値検出手段で検出した負荷電流値と該記憶手段に記憶されている正常な負荷電流値とを比較して負荷電流値の異常を検出する異常検出手段と、該負荷電流値検出手段で検出した負荷電流値及び該異常検出手段で検出した負荷電流値の異常を記録する記録手段と、を具備したことを特徴とする。【選択図】図４
2011143516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャックテーブルに保持されたウエーハを研削又は研磨する加工工具と、該加工工具が装着されるスピンドルと、該スピンドルを駆動するモータと、該モータに電力を供給する電力供給手段とを含んだ加工手段を備えた加工装置であって、
該モータと該電力供給手段に直列に接続され、該モータの負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段と、
ウエーハの加工において通常生じる正常な負荷電流値を記憶する記憶手段と、
該負荷電流値検出手段で検出した負荷電流値と該記憶手段に記憶されている正常な負荷電流値とを比較して、負荷電流値の異常を検出する異常検出手段と、
該負荷電流値検出手段で検出した負荷電流値及び該異常検出手段で検出した負荷電流値の異常を記録する記録手段と、
を具備したことを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハを研削又は研磨した後にウエーハに生じる微細な割れを検出可能な加工装置に関する。
【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、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】
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が環状に配設された研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、チャックテーブルにウエーハを搬入する搬入手段と、チャックテーブルからウエーハを搬出する搬出手段と、搬出されたウエーハを洗浄する洗浄手段と、研削前のウエーハをカセットから搬出するとともに洗浄されたウエーハをカセットに収容するウエーハ搬送手段とを備えていて、ウエーハを所望の厚みに研削することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５３０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ウエーハを研削している際、又はウエーハを乾式或いは湿式で研磨している際に、研削砥石、研磨布に目詰まりが生じたり、研削砥石を構成する砥粒を含む塊が研削砥石から脱落したり、研削水、研磨液の掛かり具合が変化したりするのに起因してウエーハに予測しえない負荷がかかり、肉眼では確認できない微細な割れがウエーハの内部又は外部に生じるという問題がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ウエーハに微細な割れが発生すると、ウエーハをダイシングテープに貼着して環状フレームで支持する際にウエーハが完全に割れて作業の効率を低下させたり、ダイシングテープを介して環状フレームで支持されたウエーハをダイシングしている際にウエーハが割れて、その結果分割予定ラインにずれが生じて不良デバイスを多量に発生させたりするという問題がある。
【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、ウエーハをダイシングする前にウエーハの微細な割れを確認可能な加工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、チャックテーブルに保持されたウエーハを研削又は研磨する加工工具と、該加工工具が装着されるスピンドルと、該スピンドルを駆動するモータと、該モータに電力を供給する電力供給手段とを含んだ加工手段を備えた加工装置であって、該モータと該電力供給手段に直列に接続され、該モータの負荷電流値を検出する負荷電流値検出手段と、ウエーハの加工において通常生じる正常な負荷電流値を記憶する記憶手段と、該負荷電流値検出手段で検出した負荷電流値と該記憶手段に記憶されている正常な負荷電流値とを比較して負荷電流値の異常を検出する異常検出手段と、該負荷電流値検出手段で検出した負荷電流値及び該異常検出手段で検出した負荷電流値の異常を記録する記録手段と、を具備したことを特徴とする加工装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、加工中の加工手段の負荷電流値を負荷電流値検出手段で検出して、この負荷電流値を正常な負荷電流値と比較して負荷電流値の異常を検出し、負荷電流値検出手段で検出した負荷電流値とともに異常検出手段で検出した負荷電流値の異常を記録手段で記録するようにしたので、後で記録手段に記録された負荷電流値の異常に基づいてウエーハに割れが存在すると推定することができ、割れが存在すると推定されたウエーハを生産ラインから除外することで、生産性の向上及び不良デバイスの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図２】表面に保護テープが貼着された状態の半導体ウエーハの裏面側斜視図である。
【図３】本発明が適用可能な研削装置の斜視図である。
【図４】ウエーハの裏面を研削している状態の本発明実施形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明実施形態のウエーハの研削方法を図面を参照して詳細に説明する。図１は所定の厚さに加工される前の半導体ウエーハ１１の斜視図である。図１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成っており、表面１１ａに複数のストリート（分割予定ライン）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。
【００１２】
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。
【００１３】
半導体ウエーハ１１の裏面１１ｂを研削する前に、半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、保護テープ貼着工程により保護テープ２３が貼着される。従って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａは、保護テープ２３によって保護され、図２に示すように裏面１１ｂが露出する形態となる。
【００１４】
以下、このように構成された半導体ウエーハ１１の裏面１１ｂを研削する研削装置２を図３を参照して説明する。４は研削装置２のハウジング（ベース）であり、ハウジング４の後方には二つのコラム６ａ，６ｂが垂直に立設されている。
【００１５】
コラム６ａ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。この一対のガイドレール８に沿って粗研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されている。粗研削ユニット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】
粗研削ユニット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粗研削用の研削砥石２６を有する研削ホイール２４を含んでいる。
【００１７】
粗研削ユニット１０は、粗研削ユニット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とから構成される粗研削ユニット移動機構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】
他方のコラム６ｂにも、上下方向に伸びる一対のガイドレール（一本のみ図示）２５が固定されている。この一対のガイドレール２５に沿って仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１９】
仕上げ研削ユニット２８は、そのハウジング３６が一対のガイドレール２５に沿って上下方向に移動する図示しない移動基台に取り付けられている。仕上げ研削ユニット２８は、ハウジング３６と、ハウジング３６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３８と、スピンドルの先端に固定された仕上げ研削用の研削砥石４２を有する研削ホイール４０を含んでいる。
【００２０】
仕上げ研削ユニット２８は、仕上げ研削ユニット２８を一対の案内レール２５に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される仕上げ研削ユニット移動機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、仕上げ研削ユニット２８が上下方向に移動される。
【００２１】
研削装置２は、コラム６ａ，６ｂの前側においてハウジング４の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル４４を具備している。ターンテーブル４４は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印４５で示す方向に回転される。
【００２２】
ターンテーブル４４には、互いに円周方向に１２０°離間して３個のチャックテーブル４６が水平面内で回転可能に配置されている。チャックテーブル４６は、ポーラスセラミック材によって円盤状に形成された吸着チャックを有しており、吸着チャックの保持面上に載置されたウエーハを真空吸引手段を作動することにより吸引保持する。
【００２３】
ターンテーブル４４に配設された３個のチャックテーブル４６は、ターンテーブル４４が適宜回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域Ａ、粗研削加工領域Ｂ、仕上げ研削加工領域Ｃ、及びウエーハ搬入・搬出領域Ａに順次移動される。
【００２４】
ハウジング４の前側部分には、ウエーハカセット５０と、リンク５１及びハンド５２を有するウエーハ搬送ロボット５４と、複数の位置決めピン５８を有する位置決めテーブル５６と、ウエーハ搬入機構（ローディングアーム）６０と、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）６２と、研削されたウエーハを洗浄及びスピン乾燥するスピンナ洗浄装置６４と、スピンナ洗浄装置６４で洗浄及びスピン乾燥された研削後のウエーハを収容する収容カセット６６が配設されている。
【００２５】
図３に示したスピンナ洗浄装置６４には、研削された半導体ウエーハ１１を吸引保持して回転する半導体ウエーハ１１より小径のスピンナテーブル６８が装着されている。７０はスピンナ洗浄装置６４のカバーである。
【００２６】
以下、このように構成された研削装置２によりウエーハ１１の裏面を研削する研削作業について説明する。図２に示すように表面に保護テープ２３の貼着された半導体ウエーハ１１は、ウエーハカセット５０中に複数枚収容されて、ウエーハカセット５０がベース４上に載置される。ウエーハカセット５０中に収容された半導体ウエーハは、ウエーハ搬送ロボット５４の上下動作及び進退動作によって搬送され、ウエーハ位置決めテーブル５６に載置される。
【００２７】
ウエーハ位置決めテーブル５６に載置されたウエーハは、複数の位置決めピン５８によって中心合わせが行われた後、ローディングアーム６０の旋回動作によって、ウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置せしめられているチャックテーブル４６上に載置され、チャックテーブル４６によって吸引保持される。
【００２８】
次いで、ターンテーブル４４が反時計回り方向に１２０度回転されて、ウエーハを保持したチャックテーブル４６が粗研削加工領域Ｂに位置づけられる。このように位置づけられたウエーハに対して粗研削を実施する粗研削工程について図４を参照して説明する。
【００２９】
図４（Ａ）は粗研削時のチャックテーブル４６に保持されたウエーハ１１と粗研削ユニット１０との位置関係を示す斜視図であり、図４（Ｂ）はその正面図を示している。粗研削ユニット１０のハウジング２０中には、モータ２２により回転駆動されるスピンドル２７が収容されており、スピンドル２７の先端にはホイールマウント２９が固定されている。このホイールマウント２９に対して、粗研削用の研削砥石２６を有する研削ホイール２４が着脱可能に装着されている。
【００３０】
粗研削加工領域Ｂに位置づけられたウエーハに対してチャックテーブル４６を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２４をチャックテーブル４６と同一方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、粗研削ユニット移動機構１８を駆動して粗研削用の研削砥石２６をウエーハの裏面に接触させる。
【００３１】
そして、研削ホイール２４を所定の研削送り速度（例えば３μｍ／ｓ）で下方に所定量研削送りして、ウエーハの粗研削を実施する。接触式又は非接触式の厚みゲージによってウエーハの厚みを測定しながらウエーハを所望の厚みに研削する。
【００３２】
この粗研削は、図４（Ｂ）に示すように、電源（電力供給手段）７２とモータ２２の間に直列に接続された電流計等の負荷電流値計測手段７４でモータ２２の負荷電流値を計測しながら実施する。
【００３３】
負荷電流値計測手段７４で計測した負荷電流値は研削装置２のコントローラ７６に入力され、コントローラ７６の異常検出部８０でコントローラ７６のメモリ７８に予め記憶されている通常生じる正常な負荷電流値Ｉ０と比較される。正常な負荷電流値Ｉ０は例えば１２Ａ（アンペア）±０．５Ａに設定されている。
【００３４】
異常検出部８０では、正常な負荷電流値Ｉ０の設定範囲内から外れた負荷電流値の突発的な変化を捉え異常を検出する。負荷電流値検出手段７４で検出した粗研削時の負荷電流値及び異常検出部８０で検出した負荷電流値の異常は記録手段８２に記録される。
【００３５】
粗研削が終了したウエーハを保持したチャックテーブル４６は、ターンテーブル４４を反時計回りに１２０度回転することにより、仕上げ研削加工領域Ｃに位置づけられ、仕上げ研削砥石４２を有する仕上げ研削ユニット２８により仕上げ研削が実施される。
【００３６】
この仕上げ研削では、粗研削ユニット１０による粗研削と同様に、チャックテーブル４６を例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール４０をチャックテーブル４６と同一方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、仕上げ研削ユニット移動機構３４を駆動して仕上げ研削用の研削砥石４２をウエーハの裏面に接触させる。
【００３７】
そして、研削ホイール４０を所定の研削送り速度（例えば０．３μｍ／ｓ）で下方に所定量研削送りして、ウエーハ１１の仕上げ研削を実施する。この仕上げ研削時にも、粗研削時と同様に、電源７２とモータ３８の間に直列に接続された負荷電流値計測手段でモータ３８の負荷電流値を計測しながら仕上げ研削を実施する。
【００３８】
負荷電流値計測手段で計測した負荷電流値はコントローラ７６に入力され、コントローラ７６の異常検出部８０でコントローラ７６のメモリ７８に予め記憶されている仕上げ研削モータ用の所定負荷電流値と比較され、負荷電流値の突発的な変化を捉えて異常を検出する。
【００３９】
仕上げ研削用のモータ３８の所定負荷電流値は、例えば８Ａ±０．５Ａに設定されている。負荷電流値計測手段で計測したモータ３８の負荷電流値及び異常検出部８０で検出した負荷電流値の異常は記録手段８２に記録される。
【００４０】
仕上げ研削を終了したウエーハ１１を保持したチャックテーブル４６は、ターンテーブルテーブル４４を反時計周り方向に１２０度回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域Ａに位置づけられる。
【００４１】
チャックテーブル４６に保持されているウエーハの吸引保持が解除されてから、ウエーハ搬出機構（アンローディングアーム）６２でウエーハが吸着されて、アンローディングアーム６２が旋回することによりスピンナ洗浄装置６４に搬送される。
【００４２】
スピンナ洗浄装置６４に搬送されたウエーハは、ここで洗浄されるとともにスピン乾燥される。次いで、ウエーハ搬送ロボット５４により収容カセット６６の所定位置にウエーハが収容される。
【００４３】
粗研削及び仕上げ研削が終了したウエーハ１１は、研削歪の除去及びデバイスの抗折強度の向上等を目的として、仕上げ研削面が研磨装置により研磨されることがある。この研磨時にも研削時と同様に、負荷電流値の異常が検出され、この異常が記録手段に記録される。
【００４４】
記録手段８２に記録された負荷電流値及び負荷電流値の異常は、後で研削装置２のディスプレイに表示され、オペレータ（作業者）が負荷電流値の異常状態を検討する。この負荷電流値の異常状態が所定時間以上続いた場合は、ウエーハ研削中にウエーハに割れ等の異常が発生したと判断し、該当するウエーハを生産ラインから除外することで生産性の向上及び不良デバイスの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４５】
２    研削装置
１０    粗研削ユニット
１１    半導体ウエーハ
２８    仕上げ研削ユニット
４４    ターンテーブル
７２    電源（電力供給手段）
７４    負荷電流値計測手段
【図１】
2011143516.tif 000003
【図２】
2011143516.tif 000004
【図３】
2011143516.tif 000005
【図４】
2011143516.tif 000006