(57)【要約】【課題】ウェーハの研削後における研削面を平坦にすることのできる吸着部の調整方法を提供する。【解決手段】ウェーハ（４０）を吸着する吸着部（２６）と、吸着部に吸引力を生じさせる真空手段（３６）と、吸着部に吸着されたウェーハを研削する研削手段（２８Ａ）とを備えた研削装置の吸着部を調整する調整方法において、真空手段を駆動し、吸着部に目詰まり材を供給し、それにより、目詰まり材によって吸着部を目詰まりさせ、研削手段により吸着部を研削する。目詰まり材を供給する代わりに、吸着部を予備研削することにより生じた研削屑を使用してもよい。【選択図】図４
2009154246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを吸着する吸着部と、該吸着部に吸引力を生じさせる真空手段と、前記吸着部に吸着された前記ウェーハを研削する研削手段とを備えた研削装置の前記吸着部を調整する調整方法において、
前記真空手段を駆動し、
前記吸着部に目詰まり材を供給し、それにより、前記目詰まり材によって前記吸着部を目詰まりさせ、
前記研削手段により前記吸着部を研削する、調整方法。
【請求項２】
ウェーハを吸着する吸着部と、該吸着部に吸引力を生じさせる真空手段と、前記吸着部に吸着された前記ウェーハを研削する研削手段とを備えた研削装置の前記吸着部を調整する調整方法において、
前記真空手段を駆動し、
前記研削手段により前記吸着部を予備研削し、それにより、前記予備研削により生じた研削紛によって前記吸着部を目詰まりさせ、
前記研削手段により前記吸着部をさらに研削する、調整方法。
【請求項３】
前記予備研削するときの前記真空手段の吸引圧力は、前記吸着部が目詰まりした後における前記真空手段の吸引圧力よりも小さいようにした請求項２に記載の調整方法。
【請求項４】
前記吸着部を研削するときの前記真空手段の吸引圧力は、前記ウェーハを前記吸着部に吸着させるときの前記真空手段の吸引圧力と同一であるようにした、請求項１または２に記載の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを吸着させる吸着部の調整方法に関する。具体的には、本発明は、ウェーハを吸着させる吸着部と、該吸着部に吸引力を生じさせる真空手段と、前記吸着部に吸着された前記ウェーハを研削する研削手段とを備えた研削装置の吸着部の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野においてはウェーハが年々大型化する傾向にあり、また、実装密度を高めるためにウェーハの薄葉化が進んでいる。ウェーハを薄葉化するために、半導体ウェーハの裏面を研削するいわゆる裏面研削（バックグラインド）が行われている。例えば特許文献１には、真空の吸引力を利用したチャックにウェーハを吸着保持させてウェーハの裏面を研削する技術が開示されている。
【０００３】
通常、ウェーハを研削する前には、通常は多孔質材料からなるテーブルの吸着部を裏面研削装置の研削砥石によって自己研削している。自己研削によって、吸着部は研削砥石の底面に対して平行になるように調整される。図６（ａ）〜図６（ｄ）は従来技術におけるテーブルの調整手法を説明するための図である。図６（ａ）に示されるように、ウェーハの研削前においては、テーブルの吸着部２６０の上面は研削砥石２８０の下面に対して平行ではなく、わずかながら偏倚している。次いで、テーブルの吸着部２６０および研削砥石２８０を互いに反対方向に回転させると、吸着部２６０は研削砥石２８０により研削され、吸着部２６０の上面は研削砥石２８０の下面に対して平行になる（図６（ｂ）を参照されたい）。これにより、吸着部２６０の調整が完了する。
【特許文献１】特開２０００−２１９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
次いで、研削砥石２８０によりウェーハ４０の裏面４４を研削するために、真空手段３６０を作動させてウェーハ４０を吸着部２６０に吸着させる。しかしながら、真空手段３６０を作動させると、図６（ｃ）に示されるように、吸着部２６０が作動前よりも変形する。
【０００５】
図７は、テーブルの変形量と真空圧力との関係の例を示す図である。図７においては、縦軸はテーブルの変形量を表しており、横軸は真空圧力を表している。図７における実線Ｘ１はテーブルの吸着部２６０の中央部における変形量を示しており、実線Ｘ２は吸着部２６０の外周部における変形量を示している。
【０００６】
図７において実線Ｘ１で示されるように、吸着部２６０の中央部における変形量は真空圧力の低下に伴って増加する。また、実線Ｘ２から分かるように、ウェーハ４０の外周部においてもウェーハ４０は同様に変形するが、その変形量は、中央部における変形量よりも小さい。さらに、図８はテーブルの変形量とテーブルの中心からの距離との関係を示す図である。図８に示されるように、テーブル変形量はテーブルの中心で最も大きく、外周部にいくほど次第に小さくなる。
【０００７】
従って、図５（ｃ）に示されるように、真空手段３６０を起動して吸着部２６０が変形すると、ウェーハ４０も吸着部２６０に追従して変形するようになる。研削砥石２８０の底面は平坦であるので、研削後におけるウェーハ４０の厚さは不均一に分布するようになる。すなわち、図６（ｄ）から分かるように、ウェーハ４０の外周部における厚さは、中央部での厚さよりも小さくなる。
【０００８】
このようなウェーハ４０を平坦にするためには、例えば研削砥石２８０の角度をわずかながら変更して、ウェーハ４０の中央部のみを再度研削することが必要とされる。この作業は極めて煩雑であり、また製造時間を遅延させることにもなる。特に薄いウェーハが要求される場合には、再度の研削を行ったとしてもウェーハ４０を平坦にできない事態も生じうる。
【０００９】
さらに、寸法の異なるウェーハ４０を吸着するために、二つの吸着部２６０が互いに同心に配置されたテーブルが使用される場合もある。これら吸着部は、吸引力が作用したときに複雑に変形するので、研削後のウェーハ４０の厚さの分布はさらに複雑になり、その修正もより困難になる。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ウェーハの研削後における研削面を平坦にすることのできる吸着部の調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、ウェーハを吸着する吸着部と、該吸着部に吸引力を生じさせる真空手段と、前記吸着部に吸着された前記ウェーハを研削する研削手段とを備えた研削装置の前記吸着部を調整する調整方法において、前記真空手段を駆動し、前記吸着部に目詰まり材を供給し、それにより、前記目詰まり材によって前記吸着部を目詰まりさせ、前記研削手段により前記吸着部を研削する、調整方法が提供される。
【００１２】
すなわち１番目の発明においては、吸着部は、目詰まり材によって目詰まりした状態で真空手段により吸引されて変形する。吸着部は変形した状態で研削されるので、吸引時においては吸着部の上面は平坦になる。そして、ウェーハを吸着部に吸着させた場合には吸着部の上面は平坦になるので、ウェーハ自体は変形しない。従って、ウェーハの研削後におけるウェーハの研削面を平坦に維持することができる。目詰まり材は、例えばエマルジョン系の液体またはスラリーなどである。
【００１３】
２番目の発明によれば、ウェーハを吸着する吸着部と、該吸着部に吸引力を生じさせる真空手段と、前記吸着部に吸着された前記ウェーハを研削する研削手段とを備えた研削装置の前記吸着部を調整する調整方法において、前記真空手段を駆動し、前記研削手段により前記吸着部を予備研削し、それにより、前記予備研削により生じた研削紛によって前記吸着部を目詰まりさせ、前記研削手段により前記吸着部をさらに研削する、調整方法が提供される。
【００１４】
すなわち２番目の発明においては、吸着部は、予備研削により生じた研削屑によって目詰まりした状態で真空手段により吸引されて変形する。吸着部は変形した状態で研削されるので、吸引時においては吸着部の上面は平坦になる。そして、ウェーハを吸着部に吸着させた場合には吸着部の上面は平坦になるので、ウェーハ自体は変形しない。従って、ウェーハの研削後におけるウェーハの研削面を平坦に維持することができる。
【００１５】
３番目の発明によれば、２番目の発明において、前記予備研削するときの前記真空手段の吸引圧力は、前記吸着部が目詰まりした後における前記真空手段の吸引圧力よりも小さいようにした。
すなわち３番目の発明においては、吸着部をより短時間で目詰まりさせられる。
【００１６】
４番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記吸着部を研削するときの前記真空手段の吸引圧力は、前記ウェーハを前記吸着部に吸着させるときの前記真空手段の吸引圧力と同一であるようにした。
すなわち４番目の発明においては、ウェーハを研削するときであっても、吸着部の研削時と同じ程度に吸着部を変形させられる。このため、ウェーハの研削時における吸着部の上面を平坦にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明を適用可能なウェーハ処理装置の概略平面図である。ウェーハ処理装置１０は、ウェーハの裏面を研削する裏面研削ユニット１２と、ウェーハ４０にダイシングテープを貼付するダイシングテープ貼付ユニット１４とを主に有している。これら各ユニットは、図示しない制御装置によって制御されている。ダイシングテープ貼付ユニット１４で処理されたウェーハ４０は、概略図示したダイシングユニット１６に搬送されて、ダイシングされる。
【００１８】
裏面研削ユニット１２には、複数のウェーハ４０を収納するウェーハカセット２０Ａ、２０Ｂが設けられている。ウェーハ４０はロボットアーム２２Ａ、２２Ｂによってウェーハカセット２０Ａ、２０Ｂから１つずつ取出される。次にウェーハ４０は、その裏面４２を上方に向けた状態で回転ステージ２４のテーブル２９に吸着保持される。なおウェーハ４０の表面４１には複数の回路パターン（図示しない）が既に形成されており、回路パターンを保護する表面保護フィルム１１がウェーハ表面に貼付されている。
【００１９】
次いで、裏面研削ユニット１２の研削部２８Ａ、２８Ｂ、例えば研削砥石が回転しつつウェーハ４０の裏面を研削する。裏面研削することにより、ウェーハ４０の厚さは所望の厚さ、例えば５０マイクロメートルまで低減する。
【００２０】
ウェーハ４０の裏面研削が終了すると、ウェーハ４０はロボットアーム３０によって裏面研削ユニット１２からダイシングテープ貼付ユニット１４に搬送され、公知の手法によってダイシングテープ３２がウェーハ４０の裏面に貼付される。次に、ウェーハ４０の表面に貼付された表面保護フィルムが公知の手法によって剥離され、その後ウェーハ４０はダイシングユニット１６に搬送されて所定の大きさにダイシングされる。
【００２１】
また、図１に示されるように、裏面研削ユニット１２は、研削後のウェーハ４０等に洗浄流体を供給してウェーハを洗浄する洗浄手段２７を備えている。洗浄手段２７はまた、吸着部２６を洗浄することも可能である。さらに、洗浄手段２７に隣接して設けられた目詰まり材供給手段２５は、目詰まり材を吸着部２６に供給する。目詰まり材は、吸着部２６を形成する多孔質材料を目詰まりさせられる粒子を含んだ流体である。そのような流体は、例えばスラリーまたはエマルジョンでありうる。
【００２２】
図２は、裏面研削ユニット１２の回転ステージ２４に設けられた吸着部２６の１つを横方向から見た断面図である。テーブル２９は、カップ状のベース２１と、ベース２１の上面に埋込まれた吸着部２６とから主に構成される。図２から分かるように、吸着部２６の上面は、ベース２１の外周部上面と同一平面になっている。ベース２１の外径はウェーハ４０の直径よりも大きく、また、吸着部２６の外径はウェーハ４０の直径よりも小さいものとする。なお、図示されるように、テーブル２９は回転軸線３４回りに研削部２８Ａとは判定方向に回転する。
【００２３】
吸着部２６は多孔質材料、例えば多孔質のアルミナから形成されており、ベース２１は例えば緻密なアルミナから形成されている。そして、図示されるように、真空ポンプなどの真空手段３６が管路３７を通じてベース２１の内部空間４８に接続されている。吸着部２６の下面は内部空間４８に露出しているので、真空手段３６を駆動すると、吸着部２６の上面に吸引力が生じるようになる。
【００２４】
図３（ａ）は本発明の第一の実施形態に基づく吸着部の調整方法を示すフローチャートである。また、図４（ａ）から図４（ｄ）は本発明の第一の実施形態に基づく吸着部の調整方法を説明するための図である。以下、これら図面を参照して、本発明の第一の実施形態に基づく吸着部の調整方法について説明する。なお、簡潔にする目的で、図４（ａ）から図４（ｄ）においては、テーブル２９のうちの吸着部２６のみを示しており、また表面保護フィルム１１を図示することも省略している。
【００２５】
はじめに、図３（ａ）のステップ１０１において、真空手段３６を起動し、それにより、吸着部２６の上面に吸引力を作用させる。次いで、ステップ１０２においては、目詰まり材供給手段２５から目詰まり材を吸着部２６の上面全体に供給する。目詰まり材は吸引作用によって吸着部２６内部に吸込まれる。このため、吸着部２６は目詰まり材によって目詰まりするようになる。管路３７は吸着部２６の略中心に配置されているので、目詰まり状態で吸引力が作用されると、吸着部２６の中央部２６ａは外周部２６ｂよりも凹むように変形する。
【００２６】
その後、ステップ１０３においては、図４（ａ）に示されるように、吸着部２６を含むテーブル２９と研削部２８Ａとを互いに反対方向に回転させる。これにより、吸着部２６の上面が自己研削される。このとき、実際にはベース２１の外周部上面もわずかながら研削されることに留意されたい。図４（ｂ）に示されるように、自己研削することによって、吸着部２６の上面は平坦でかつ、研削部２８Ａの下面に対して平行になる。その後、真空手段３６を停止して、吸引作用を終了させる（ステップ１０４）。
【００２７】
図４（ｃ）は、自己研削終了後における吸着部の断面を示す略図である。図４（ｃ）に示されるように、自己研削が終了して真空手段３６を停止すると、吸着部２６の変形が解除される。このときには、吸着部２６の上面は、球体の一部分のように中央部２６ａが外周部２６ｂよりも突出するようになる。
【００２８】
その後、ステップ１０５において、洗浄手段２７により吸着部２６を洗浄する。これにより、吸着部２６を目詰まりさせていた目詰まり材が洗浄流体によって洗い流される。全ての目詰まり材を吸着部２６から流出させると、テーブル２９の洗浄が完了する。
【００２９】
次いで、ステップ１０６においてウェーハ４０をテーブル２９の吸着部２６に配置する。ここで、ウェーハ４０は、その表面４１に貼付けられた表面保護フィルム１１が吸着部２６に直接的に吸引されるように、配置される。次いで、ステップ１０７において、真空手段３６を起動してウェーハ４０を吸着部２６に吸着させる。
【００３０】
ウェーハ４０を吸着させるときの真空手段３６の吸引圧力は、自己研削時の吸引圧力と同じであるのが好ましい。このような場合には、吸着部２６は自己研削時と同様に変形するので、吸着部２６の上面は平坦になる。従って、吸着部２６により吸着されるウェーハ４０もほとんど変形することはなく、その平坦性を維持することが可能である。
【００３１】
その後、ステップ１０８において、研削部２８Ａによりウェーハ４０の裏面４２を研削する（図４（ｄ）を参照されたい）。そして、ウェーハ４０が所望の厚さ、例えば５０マイクロメートルになると、研削を終了する。次いで、ステップ１０９において、真空手段３６の吸引作用を停止し、ロボットアーム３０によりウェーハ４０を取出す。その後、テーブル２９は洗浄手段２７により再び洗浄される。
【００３２】
このように本発明においては、吸着部２６の自己研削時に吸着部２６を変形させているので、吸引時における吸着部２６の上面を平坦にすることができる。従って、ウェーハ４０を吸着部２６に吸着させるときに吸着部２６の上面が平坦になるのでウェーハ４０自体が変形することはない。このため、本発明において研削されたウェーハ４０は全体的に平坦であり、厚さのバラツキが極めて小さくなる。それゆえ、本発明においては、ウェーハ４０全体を平坦にするために再度の研削を行う必要がない。このことは、研削後のウェーハの厚さが小さい場合に特に有利であるのが分かるであろう。
【００３３】
図３（ｂ）は本発明の第二の実施形態に基づく吸着部の調整方法を示すフローチャートである。図３（ｂ）に示されるステップ１０１〜１０９のうちステップ１０１、１０３〜１０９は図３（ａ）において前述したのと同一であるので説明を省略する。
【００３４】
図３（ｂ）に示されるステップ１０１において真空手段３６を起動し、次いでステップ１０２において研削部２８Ａにより吸着部２６の上面をわずかながら研削する（予備研削）。なお、予備研削は研削屑の発生を目的としている点においてのみ、自己研削とは異なる。
【００３５】
予備研削により生じた研削屑は吸着部２６に吸引されて、吸着部２６を目詰まりさせるようになる。次いで、前述したのと同様に自己研削を行う。これにより、吸着時には吸着部２６上面を平坦に変形させられる。従って、第二の実施形態においても、前述したのと同様な効果が得られるのは明らかであろう。
【００３６】
また、真空手段３６を起動することなしに予備研削を行い、予備研削後に真空手段３６を起動して吸引作用が生じるようにしてもよい。この場合には吸着部２６が変形していない状態で予備研削しているので、吸着部２６を目詰まりさせるのに必要な研削屑をより短時間で得ることが可能である。
【００３７】
あるいは、予備研削するときの真空手段３６の吸引圧力を、ウェーハ４０の研削時における真空手段３６の吸引圧力よりも小さくしてもよい。この場合には、研削屑は迅速に吸着部２６内部に流入し、従って、より短時間で吸着部２６を目詰まりさせられることが分かるであろう。
【００３８】
ところで、図５はウェーハ処理装置で使用される他のテーブルの側断面図である。図５に示される他のテーブル２９’においては、吸着部２６周りにリング型の他の吸着部２６’が配置されており、管路３７’によって共通の真空手段３６に接続されている。これら吸着部２６、２６’はベース２１’に埋込まれている。このような他の吸着部２６’はより大型（大径）のウェーハ４０’を吸着するのに使用される。
【００３９】
このようなテーブル２９’は吸着部２６’を含んでいるので、テーブル２９’の吸着時には、吸着部２６、２６’全体は図２に示される吸着部２６よりもより複雑に変形する。しかしながら、このようなテーブル２９’を使用する場合であっても、図３（ａ）および図３（ｂ）に示される調整方法を適用し、吸着時における吸着部２６、２６’の上面を平坦にできることが分かるであろう。そのような場合であっても、本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を適用可能なウェーハ処理装置の概略平面図である。
【図２】裏面研削ユニットの回転ステージに設けられた吸着部の一つを横方向から見た断面図である。
【図３】（ａ）本発明の第一の実施形態に基づく吸着部の調整方法を示すフローチャートである。（ｂ）本発明の第二の実施形態に基づく吸着部の調整方法を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）〜（ｄ）本発明の第一の実施形態に基づく吸着部の調整方法を説明するための図である。
【図５】ウェーハ処理装置で使用される他のテーブルの側断面図である。
【図６】（ａ）従来技術におけるテーブルの調整手法を説明するための第一の図である。（ｂ）従来技術におけるテーブルの調整手法を説明するための第二の図である。（ｃ）従来技術におけるテーブルの調整手法を説明するための第三の図である。（ｄ）従来技術におけるテーブルの調整手法を説明するための第四の図である。
【図７】テーブルの変形量と真空圧力との関係の例を示す図である。
【図８】テーブルの変形量とテーブルの中心からの距離との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    ウェーハ処理装置
１１    表面保護フィルム
１２    裏面研削ユニット
１４    ダイシングテープ貼付ユニット
１６    ダイシングユニット
２０Ａ、２０Ｂ    ウェーハカセット
２１、２１’    ベース
２２Ａ、２２Ｂ    ロボットアーム
２４    回転ステージ
２５    目詰まり材供給手段
２６、２６’    吸着部
２６ａ    中央部
２６ｂ    外周部
２７    洗浄手段
２８Ａ、２８Ｂ    研削部
２９、２９’    テーブル
３０    ロボットアーム
３２    ダイシングテープ
３４    回転軸線
３６    真空手段
３７、３７’    管路
４０、４０’    ウェーハ
４１    表面
４２    裏面
４８    内部空間
【図１】
2009154246.tif 000003
【図２】
2009154246.tif 000004
【図３】
2009154246.tif 000005
【図４】
2009154246.tif 000006
【図５】
2009154246.tif 000007
【図６】
2009154246.tif 000008
【図７】
2009154246.tif 000009
【図８】
2009154246.tif 000010