(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を研削する研削手段と、該研削手段を被加工物に対して接近又は離反する方向に移動する研削手段送り機構とを備えた研削装置であって、
前記研削手段は、
該保持テーブルに保持された被加工物に対峙する多数の細孔を有する多孔質パッドと、
該多孔質パッドの上方に設けられた内部にゲル状スラリーを格納するゲル状スラリー格納部と、
該多孔質パッドと被加工物の間に水を供給する水供給手段とを具備し、
該多孔質パッドは少なくとも外周部に超砥粒を含み、
該多孔質パッドの細孔径はゲル状スラリーに含まれる超砥粒の粒子径より大きいことを特徴とする研削装置。
【請求項２】
請求項１記載の研削装置を用いて被加工物の研削を行う研削方法であって、
前記研削手段送り機構により前記多孔質パッドを前記保持テーブルに保持された被加工物に接近する方向に研削送りし、該多孔質パッドを被加工物へ押圧して被加工物の粗研削を行った後に、
該多孔質パッドの被加工物への押圧力を弱めて、該多孔質パッドから流出するゲル状スラリーで被加工物の仕上げ研削を行う、
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、半導体ウエーハやガラス基板、セラミック基板等の被加工物を研削する研削装置及び該研削装置を用いた研削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ，ＬＳＩ等のデバイスが複数形成された半導体ウエーハやガラス基板、サファイア基板、ＳｉＣ等のセラミック基板は裏面が研削されて所定の厚さに形成された後、ダイシング装置やレーザーダイシング装置等の切削装置によって個々のデバイスに分割され、携帯電話、パソコン等の電子機器に利用される。
【０００３】
半導体ウエーハ等の研削には、一般的にダイヤモンド砥粒等の超砥粒を含む研削砥石が広く使用されているが、研削砥石による研削は微細な脆性破壊によって遂行されるため、研削面には複数の微細な歪が発生して被加工物の抗折強度が低下するという問題がある。
【０００４】
そこで、粗研削後の被加工物の研削面は仕上げ研削され、更にはポリシングやエッチングによって仕上げ加工されて、研削によって生成された歪が除去される。被加工物の仕上げ研削に、多孔質パッドの細孔からゲル状スラリーを流出させ、ゲル状スラリーに含まれる超砥粒により被加工物を仕上げ研削する方法が提案されている。
【０００５】
ここで、ゲル状スラリーは糊材と超砥粒との混合物であり、多孔質パッドが濡れることで多孔質パッドから被加工物上面へゲル状スラリーが流出し、ゲル状スラリーに含まれる超砥粒により被加工物が仕上げ研削される。
【特許文献１】特開２００２−３１９５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多孔質パッドとゲル状スラリーとを組み合わせた研削装置は、被加工物の仕上げ研削には有効であるが、別途回転駆動される研削砥石により被加工物を粗研削する研削装置が必要となり、経済性の観点からはあまり好ましくない。
【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、一台で粗研削及び仕上げ研削を行うことが可能なコンパクト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】
請求項１記載の発明によると、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持された被加工物を研削する研削手段と、該研削手段を被加工物に対して接近又は離反する方向に移動する研削手段送り機構とを備えた研削装置であって、前記研削手段は、該保持テーブルに保持された被加工物に対峙する多数の細孔を有する多孔質パッドと、該多孔質パッドの上方に設けられた内部にゲル状スラリーを格納するゲル状スラリー格納部と、該多孔質パッドと被加工物の間に水を供給する水供給手段とを具備し、該多孔質パッドは少なくとも外周部に超砥粒を含み、該多孔質パッドの細孔径はゲル状スラリーに含まれる超砥粒の粒子径より大きいことを特徴とする研削装置が提供される。
【０００９】
請求項２記載の発明によると、請求項１記載の研削装置を用いて被加工物の研削を行う研削方法であって、前記研削手段送り機構により前記多孔質パッドを前記保持テーブルに保持された被加工物に接近する方向に研削送りし、該多孔質パッドを被加工物へ押圧して被加工物の粗研削を行った後に、該多孔質パッドの被加工物への押圧力を弱めて、該多孔質パッドから流出するゲル状スラリーで被加工物の仕上げ研削を行う、ことを特徴とする研削方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、研削手段送り機構で多孔質パッドを研削送りして被加工物に所定圧力で押圧し、砥粒を含む多孔質パッドを研削砥石として作用させて粗研削を行う。その後、押圧力を下げることで多孔質パッドからゲル状スラリーを流出させ、ゲル状スラリーに含まれる細かい超砥粒により被加工物の仕上げ研削を行うことが可能である。従って、本発明の研削装置では、粗研削部と仕上げ研削部をそれぞれ必要とせず、単一の研削手段で粗研削及び仕上げ研削の両方を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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２の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（一本のみ図示）８が固定されている。
【００１２】
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。
【００１３】
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マウント２４と、マウント２４に装着されたゲル状スラリー格納部２５と、ゲル状スラリー格納部２５の底部に配設された多孔質パッド２６とを含んでいる。
【００１４】
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。
【００１５】
ハウジング４の中間部分には保持テーブル５０を有する保持テーブル機構２８が配設されており、保持テーブル機構２８は図示しない保持テーブル移動機構によりＹ軸方向に移動される。３０は保持テーブル機構２８をカバーする蛇腹である。
【００１６】
ハウジング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、ウエーハ搬送用ロボット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、スピナユニット４６が配設されている。
【００１７】
また、ハウジング４の概略中央部には、保持テーブル機構２８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、保持テーブル機構２８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、保持テーブル機構２８に向かって洗浄水を噴射する。５２は研削水供給ノズルであり、先端の水噴出口５３から多孔質パッド２６と保持テーブル５０に保持されたウエーハとの間に水を噴出する。
【００１８】
図２（Ａ）に示すように、スピンドル２１の先端にはマウント２４が固定されており、このマウント２４にゲル状スラリー格納部２５が装着されている。ゲル状スラリー格納部２５の底部には多孔質パッド２６が配設されている。図２（Ｂ）は多孔質パッド装着構造の他の実施形態であり、この実施形態では多孔質パッド２６ａがゲル状スラリー格納部２５の底部を塞ぐように取り付けられている。
【００１９】
図３（Ａ）は保持テーブル５０で保持されたウエーハ５４を粗研削する時の断面図を示している。多孔質パッド２６の外周部にはダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒等からなる超砥粒５６が分散配置されている。ゲル状スラリー格納部２５内には糊材と細かい超砥粒の混合物からなるゲル状スラリー５８が格納されている。
【００２０】
ウエーハ５４の粗研削を行うには、保持テーブル５０でウエーハ５４を所定方向に回転するとともに、スピンドル２１をウエーハ５４と同一方向に回転しながら研削ユニット移動機構１８を駆動して多孔質パッド２６を下降し、保持テーブル５０上のウエーハ５４に所定圧力で押し付け、研削水供給ノズル５２から研削水を噴射しながら、ウエーハ５４の粗研削を実行する。
【００２１】
この時、多孔質パッド２６はウエーハ５４上面に所定圧力で押し付けられるため、多孔質パッド２６内の超砥粒５６が多孔質パッド２６の下面から露出し、露出した超砥粒５６によりウエーハ５４の粗研削が実施される。
【００２２】
ウエーハ５４の粗研削が終了すると、研削ユニット移動機構１８を駆動して多孔質パッド２６を図３（Ｂ）に示すように僅かに上昇する。多孔質パッド２６には研削水供給ノズル５２から研削水が供給されるため、多孔質パッド２６の細孔を通してウエーハ５４上面へ細かい砥粒６０を含むゲル状スラリー５８が流出する。
【００２３】
多孔質パッド２６の押圧力が解除されるか、又はウエーハ５４に対する押圧力が弱い場合には、多孔質パッド２６が膨張することにより超砥粒５６は多孔質パッド２６表面からほとんど突出せずにその内部に格納される。
【００２４】
よって、研削ユニット移動機構１８を駆動して多孔質パッド２６を弱い圧力でウエーハ５４に押し付けてウエーハの研削を行うと、多孔質パッド２６の細孔を介して流出したゲル状スラリー５８中の細かい超砥粒６０によりウエーハ５４の仕上げ研削を行うことができる。
【００２５】
尚、図３（Ｂ）では、多孔質パッド２６の細孔を通して流出する細かい超砥粒６０を見せるために、多孔質パッド２６をウエーハ５４から離間させた状態が示されているが、実際には、図３（Ａ）の粗研削時の状態から多孔質パッド２６の押圧力を下げることにより、多孔質パッド２６内の超砥粒５６をその内部に引っ込ませ、多孔質パッド２６の細孔を介して流出するゲル状スラリー５８内の細かい超砥粒６０により粗研削に連続して仕上げ研削を行うことができる。
【００２６】
図４を参照すると、全領域に超砥粒５６を分散配置した多孔質パッド２６´の実施形態が示されている。図４（Ａ）は粗研削時の断面図、図４（Ｂ）は仕上げ研削時の断面図をそれぞれ示している。
【００２７】
図４（Ａ）に示す粗研削時には、多孔質パッド２６´を所定押圧力でウエーハ５４に押圧するため、多孔質パッド２６´内の超砥粒５６が多孔質パッド２６´の下面から露出し、この露出した超砥粒５６によりウエーハ５４の粗研削を行うことができる。
【００２８】
一方、ウエーハ５４の仕上げ研削時には、多孔質パッド２６´のウエーハ５４に対する押圧力を弱めることにより、図４（Ｂ）に示すように超砥粒５６は多孔質パッド２６´内に引っ込み、多孔質パッド２６´の細孔を介してウエーハ５４上面に流出したゲル状スラリー５８内の細かい超砥粒６０によりウエーハ５４の仕上げ研削を行うことができる。
【００２９】
図５を参照すると、本発明他の実施形態の多孔質パッド２６ａが示されている。多孔質パッド２６ａはゲル状スラリー格納部２５の底部を塞ぐように多孔質パッド格納部２５に取り付けられている。
【００３０】
図５（Ａ）は粗研削時の多孔質パッド２６ａの状態を示しており、図５（Ｂ）は仕上げ研削時の多孔質パッド２６ａの状態をそれぞれ示している。本実施形態の多孔質パッド２６ａの場合にも、研削時の作用は上述した実施形態と同様である。
【００３１】
粗研削時にもゲル状スラリー５８をウエーハ５４上に供給して粗研削を実行してもよいし、粗研削時にはゲル状スラリーを供給せずに、仕上げ研削時にのみゲル状スラリーをウエーハ５４上面に供給するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明実施形態の研削装置の外観斜視図である。
【図２】多孔質パッドの装着構造を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は粗研削時の状態を示す断面図であり、図３（Ｂ）は多孔質パッドを上昇させた状態を示す断面図である。
【図４】多孔質パッドの他の実施形態を示しており、図４（Ａ）は粗研削時の、図４（Ｂ）は仕上げ研削時の断面図をそれぞれ示している。
【図５】多孔質パッドの更に他の実施形態を示す断面図であり、図５（Ａ）は粗研削時の状態を、図５（Ｂ）は仕上げ研削時の状態をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【００３３】
２    研削装置
１０    研削ユニット
１８    研削ユニット移動機構
２５    ゲル状スラリー格納部
２６    多孔質パッド
２８    保持テーブル機構
５０    保持テーブル
５２    研削水供給ノズル
５４    ウエーハ
５６    超砥粒
５８    ゲル状スラリー
６０    細かい超砥粒
【図１】
0005172457.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005172457.tif 000004
【図４】
0005172457.tif 000005
【図５】
0005172457.tif 000006