(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被加工物をチャックテーブルの保持面に保持し、該チャックテーブルの保持面に保持された被加工物の上面側に回転する研削砥石の研削面を作用させるとともに該チャックテーブルと該研削砥石とを該保持面に対して平行な方向に相対的に移動させて被加工物の上面側を研削する研削方法であって、
該研削面が被加工物に作用する作用位置に対応した位置を該チャックテーブルが通過する際の該チャックテーブルの該保持面の高さ位置の変位を予め測定する高さ変位測定工程と、
該チャックテーブルで被加工物を保持する保持工程と、
該高さ変位測定工程によって測定された該チャックテーブルの該保持面の高さ位置の変位に合わせて該研削砥石の該研削面の高さ位置を上下に移動させて該研削面と該保持面との距離を所定の距離に保ちながら被加工物の上面側を研削する研削工程と、を含むことを特徴とする研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の板状物を研削する研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される小型軽量な電子機器では、ＩＣ、ＬＳＩ等の電子回路を備えた半導体チップが必須の構成となっている。半導体チップは、例えば、シリコン等の材料でなる半導体ウェーハの表面をストリートと呼ばれる複数の分割予定ラインで区画し、各領域に電子回路を形成した後、このストリートに沿って半導体ウェーハを切断することで製造できる。
【０００３】
近年では、半導体チップの小型化、軽量化等を目的として、研削等の方法で半導体ウェーハを薄く加工する機会が増えている。半導体ウェーハの研削は、例えば、半導体ウェーハを保持するための保持面を備えたチャックテーブルを、この保持面と略平行に移動させるクリープフィードと呼ばれる方法（例えば、特許文献１参照）で実施されることがある。
【０００４】
クリープフィードでは、まず、半導体ウェーハを保持した状態のチャックテーブルを、複数の研削砥石が環状に固定された研削ホイールに対して平面視で重ならない位置に移動させる。その後、研削砥石の下面を、半導体ウェーハの上面より僅かに低い位置に位置付け、研削ホイールを回転させつつチャックテーブルを保持面と平行に移動させることで、上面側に研削砥石を作用させて半導体ウェーハを研削できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のチャックテーブルは、保持面と平行に配置されたガイドレールに沿って移動するので、ガイドレールにうねりがあると、チャックテーブルを直線的に移動させることができなくなる。例えば、ガイドレールに上下方向のうねりがあると、チャックテーブルも上下に変位しながら移動する。
【０００７】
チャックテーブルが上下に変位すると、研削砥石に対して半導体ウェーハ等の被加工物が上下に変位しながら研削されることになり、被加工物を平坦に研削できない。特に、被加工物が大きい場合には、チャックテーブルの移動距離も大きくなってガイドレールの直線性を確保し難くなるので、被加工物の平坦性は低下しがちである。
【０００８】
本発明はかかる問題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、被加工物の平坦性を確保可能な研削方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、板状の被加工物をチャックテーブルの保持面に保持し、該チャックテーブルの保持面に保持された被加工物の上面側に回転する研削砥石の研削面を作用させるとともに該チャックテーブルと該研削砥石とを該保持面に対して平行な方向に相対的に移動させて被加工物の上面側を研削する研削方法であって、該研削面が被加工物に作用する作用位置に対応した位置を該チャックテーブルが通過する際の該チャックテーブルの該保持面の高さ位置の変位を予め測定する高さ変位測定工程と、該チャックテーブルで被加工物を保持する保持工程と、該高さ変位測定工程によって測定された該チャックテーブルの該保持面の高さ位置の変位に合わせて該研削砥石の該研削面の高さ位置を上下に移動させて該研削面と該保持面との距離を所定の距離に保ちながら被加工物の上面側を研削する研削工程と、を含むことを特徴とする研削方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の研削方法は、チャックテーブルの保持面の高さ位置の変位を予め測定する高さ変位測定工程と、高さ変位測定工程で測定されたチャックテーブルの保持面の高さ位置の変位に合わせて研削砥石を上下に移動させながら被加工物を研削する研削工程と、を備えるので、チャックテーブルの保持面が上下に変位する場合でも、研削面と保持面との距離を所定の距離に保ちながら被加工物を研削できる。
【００１１】
このように、本発明の研削方法では、保持面から所定の距離の位置で被加工物を研削するので、チャックテーブルの保持面が上下に変位する場合でも被加工物の平坦性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】研削装置の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２】研削装置の構成例を模式的に示す図である。
【図３】高さ変位測定工程で得られるデータの例を示すグラフである。
【図４】研削工程を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に係る研削方法は、高さ変位測定工程（図２参照）、保持工程、及び研削工程（図４参照）を含む。高さ変位測定工程では、チャックテーブルの保持面の高さ位置の変位を測定する。
【００１４】
保持工程では、被加工物をチャックテーブルで保持する。研削工程では、高さ変位測定工程で測定されたチャックテーブルの保持面の高さ位置の変位に合わせて研削砥石を上下に移動させながら被加工物の上面側を研削する。以下、本実施形態に係る研削方法について詳述する。
【００１５】
まず、本実施形態に係る研削方法で使用される研削装置の構成例について説明する。図１は、研削装置の構成例を模式的に示す斜視図であり、図２は、研削装置の構成例を模式的に示す図である。
【００１６】
図１に示すように、研削装置２は水平移動機構４を含んでいる。水平移動機構４は、略水平な方向（図１では、Ｘ軸方向）に伸びる２本の水平ガイドレール６を備えおり、この水平ガイドレール６には、水平移動テーブル８がスライド可能に設置されている。
【００１７】
水平移動テーブル８の裏面側（下面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、水平ガイドレール６と平行な水平ボールネジ１０が螺合されている。水平ボールネジ１０の一端部には、水平パルスモータ１２が連結されている。水平パルスモータ１２で水平ボールネジ１０を回転させれば、水平移動テーブル８は、水平ガイドレール６に沿って略水平に移動する。
【００１８】
水平移動テーブル８の表面側（上面側）には、支持台１４が設けられている。支持台１４の上部には、平面視で矩形状のチャックテーブル１６が配置されている。図２に示すように、チャックテーブル１６の表面は、矩形状の被加工物１１を吸引保持する保持面１６ａとなっている。
【００１９】
保持面１６ａには、チャックテーブル１６の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、被加工物１１を吸引する吸引力が発生する。被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料で形成された板状物（ウェーハ）であり、矩形状の上面１１ａ（図４参照）及び下面１１ｂを有している。
【００２０】
図１に示すように、水平移動機構４と隣接する位置には、柱状の支持構造１８が立設されている。支持構造１８の前面には、昇降機構２０が設けられている。昇降機構２０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に伸びる２本の昇降ガイドレール２２を備えており、この昇降ガイドレール２２には、昇降テーブル２４がスライド可能に設置されている。
【００２１】
昇降テーブル２４の後面側（裏面側）には、ナット部（不図示）が固定されており、このナット部には、昇降ガイドレール２２と平行な昇降ボールネジ２６が螺合されている。昇降ボールネジ２６の一端部には、昇降パルスモータ２８が連結されている。昇降パルスモータ２８で昇降ボールネジ２６を回転させることにより、昇降テーブル２４は昇降ガイドレール２２に沿って上下に移動する。
【００２２】
昇降テーブル２４の前面（表面）には、所定の固定具３０が設けられている。この固定具３０には、被加工物１１を研削する研削機構３２が取り付けられている。研削機構３２は、固定具３０に固定されたスピンドルハウジング３４を備えている。スピンドルハウジング３４には、回転軸を構成するスピンドル３６が支持されている。
【００２３】
なお、スピンドルハウジング３４は、図２に示すように、鉛直方向に対してスピンドル３６が僅かに傾斜するように固定具３０に固定されている。スピンドルハウジング３４の傾斜角度は、固定具３０によって調節可能である。
【００２４】
スピンドル３６の下端部（先端部）には、円盤状のホイールマウント３８が固定されており、ホイールマウント３８の下面には、ホイールマウント３８と略同径の研削ホイール４０が装着されている。図２に示すように、研削ホイール４０は、ステンレス等の金属材料で形成された円環状のホイール基台４０ａを含む。
【００２５】
ホイール基台４０ａの下面には、全周にわたって複数の研削砥石４０ｂが固定されている。なお、本実施形態の研削方法に用いられるクリープフィードでは、研削砥石４０ｂの下面の一部（側面の一部を含む場合もある）が被加工物１１に接触する研削面となる。
【００２６】
スピンドル３６の上端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、研削ホイール４０は、回転駆動源から伝達される回転力で回転する。研削機構３２には、研削ホイール４０（研削砥石４０ｂ）の高さ位置等を制御する制御ユニット４２が接続されている。
【００２７】
制御ユニット４２は、各種処理を実行するＣＰＵ４２ａと、各種データを記憶するメモリ４２ｂとを含む。この制御ユニット４２には、チャックテーブル１６の保持面１６ａの高さ位置の変位を測定するための光学式の変位計４４が接続されている。
【００２８】
変位計４４は、例えば、チャックテーブル１６で保持された被加工物１１と研削砥石４０ｂの研削面とが接触する位置（作用位置）の上方に位置付けられており、保持面１６ａの高さを非接触で検出できる。ただし、被加工物１１の研削時には、変位計４４を研削ホイール４０と干渉しない位置に移動させる。
【００２９】
次に、この研削装置２を用いる研削方法について説明する。本実施形態の研削方法では、まず、チャックテーブル１６の保持面１６ａの高さ位置の変位を測定する高さ変位測定工程を実施する。
【００３０】
具体的には、図２に示すように、水平移動機構４で保持面１６ａと略平行な方向にチャックテーブル１６を移動させながら、変位計４４で保持面１６ａの高さ位置を検出する。これにより、上記作用位置に対応した位置をチャックテーブル１６が通過する際の保持面１６ａの高さ位置の変化（変位）を検出できる。
【００３１】
図３は、高さ変位測定工程で得られるデータの例を示すグラフである。図３では、チャックテーブル１６の位置（Ｘ軸方向における位置）を横軸に、保持面１６ａの高さ（Ｚ軸方向における位置）を縦軸にとっている。得られた高さ位置のデータは、制御ユニット４２のメモリ４２ｂに記憶される。
【００３２】
高さ変位測定工程の後には、被加工物１１をチャックテーブル１６で保持する保持工程を実施する。具体的には、チャックテーブル１６の保持面１６ａに被加工物１１の下面１１ｂ側を重ねて吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物１１は上面１１ａ側を上方に露出した状態でチャックテーブル１６に吸着保持される。
【００３３】
保持工程の後には、高さ変位測定工程で測定されたチャックテーブル１６の保持面１６ａの高さ位置の変位に合わせて研削砥石４０ｂを上下に移動させながら被加工物１１の上面１１ａ側を研削する研削工程を実施する。図４は、研削工程を模式的に示す側面図である。
【００３４】
研削工程では、まず、水平移動機構４で、被加工物１１を保持した状態のチャックテーブル１６を、研削ホイール４０に対して平面視で重ならない位置に移動させる。また、昇降機構２０で、研削砥石４０ｂの下面を、被加工物１１の上面１１ａより僅かに低い位置に位置付ける。なお、研削砥石４０ｂの下面を位置付ける高さは、被加工物１１の仕上げ厚み等に応じて調整される。
【００３５】
この状態で、研削ホイール４０を回転させながら、チャックテーブル１６を水平方向（保持面１６ａと平行な方向）に移動させる。同時に、制御ユニット４２（ＣＰＵ４２ａ）は、メモリ４２ｂに記憶されたデータを参照しながら、このデータに合わせて研削砥石４０ｂを上下に移動させる。
【００３６】
つまり、チャックテーブル１６の上下方向の変位に合わせて、研削砥石４０ｂを昇降させる。このように、高さ変位測定工程で測定された保持面１６ａの高さ位置の変位に合わせて研削砥石４０ｂを昇降させることで、研削砥石４０ｂの研削面と保持面１６ａとの距離を所定の距離に保つことができる。
【００３７】
これにより、例えば、水平ガイドレール６に上下方向のうねりがあり、チャックテーブル１６の保持面１６ａが上下に変位するような場合でも、研削砥石４０ｂの研削面と保持面１６ａとの距離を所定の距離に保ちながら被加工物１１を研削できる。その結果、研削による被加工物１１の平坦性を確保できる。
【００３８】
なお、水平方向へのチャックテーブル１６の移動速度は任意である。少なくとも、チャックテーブル１６の上下方向の変位に対して、研削砥石４０ｂを追従させることができればよい。
【００３９】
以上のように、本実施形態の研削方法は、チャックテーブル１６の保持面１６ａの高さ位置の変位を予め測定する高さ変位測定工程と、高さ変位測定工程で測定されたチャックテーブル１６の保持面１６ａの高さ位置の変位に合わせて研削砥石４０ｂを上下に移動させながら被加工物１１を研削する研削工程と、を備えるので、チャックテーブル１６の保持面１６ａが上下に変位する場合でも、研削砥石４０ｂの研削面と保持面１６ａとの距離を所定の距離に保ちながら被加工物１１を研削できる。
【００４０】
このように、本実施形態の研削方法では、被加工物１１を保持面１６ａから所定の距離の位置で研削するので、チャックテーブル１６の保持面１６ａが上下に変位する場合でも被加工物１１の平坦性を確保できる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、保持面１６ａの高さ位置の再現性が担保される状況では、一度の高さ変位測定工程に対して、複数回の保持工程及び研削工程を実施しても良い。
【００４２】
また、上記実施形態では、チャックテーブル１６を保持面１６ａと平行な方向に移動させて被加工物１１を研削しているが、少なくとも、チャックテーブル１６と研削砥石４０ｂとを保持面１６ａと平行な方向に相対的に移動させて被加工物１１を研削できれば良い。
【００４３】
また、上記実施形態では、変位計４４を備える研削装置２を例示しているが、変位計は、測定時にのみ研削装置に取り付けられても良い。すなわち、研削装置は、変位計を含まなくて良い。
【００４４】
その他、上記実施形態に係る構成、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００４５】
１１  被加工物
１１ａ  上面
１１ｂ  下面
２  研削装置
４  水平移動機構
６  水平ガイドレール
８  水平移動テーブル
１０  水平ボールネジ
１２  水平パルスモータ
１４  支持台
１６  チャックテーブル
１６ａ  保持面
１８  支持構造
２０  昇降機構
２２  昇降ガイドレール
２４  昇降テーブル
２６  昇降ボールネジ
２８  昇降パルスモータ
３０  固定具
３２  研削機構
３４  スピンドルハウジング
３６  スピンドル
３８  ホイールマウント
４０  研削ホイール
４０ａ  ホイール基台
４０ｂ  研削砥石
４２  制御ユニット
４２ａ  ＣＰＵ
４２ｂ  メモリ
４４  変位計
【図１】
0006300653.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006300653.tif 000004
【図４】
0006300653.tif 000005