(57)【要約】【課題】研削砥石をウェーハに接触させて研削を行う場合において、研削開始時の衝撃力や研削中における研削砥石の微振動がウェーハに伝達されないようにする。【解決手段】ウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する砥石部２３０ｂがホイールベース２３０ａに固定されて構成される研削砥石２３０とホイールベース２３０ａを支持するホイールマウント２１０とを備えた研削手段１９と、研削手段１９をチャックテーブルに対して接近及び離反させる研削送り手段とを少なくとも備えた研削装置において、ホイールベース２３０ａとホイールマウント２１０との間にＪＩＳ  Ｋ６２５５に規定される反発弾性が２％〜４％の制振ゴム２２０を介在させ、研削開始時の衝撃力や研削中における研削砥石２３０の微振動を吸収する。【選択図】図２
2009095947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェ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ェーハを研削する砥石部がホイールベースに固定されて構成される研削砥石と該ホイールベースを支持するホイールマウントとを備えた研削手段と、該研削手段を該チャックテーブルに対して接近及び離反させる研削送り手段とを少なくとも備えた研削装置であって、
該ホイールベースと該ホイールマウントとの間に、ＪＩＳ  Ｋ６２５５に規定される反発弾性が２％〜４％の制振ゴムを介在させた研削装置。
【請求項２】
請求項１に記載の研削装置を用いてウェーハを研削するウェーハの研削方法であって、
前記チャックテーブルにおいてウェーハを裏面が露出した状態で保持し、該チャックテーブルを回転させると共に、前記研削砥石を回転させながら前記研削手段が前記研削送り手段によって研削送りされて該研削砥石が該ウェーハの裏面に接触して該裏面が研削されるウェーハの研削方法。
【請求項３】
前記研削送り手段による前記研削手段の送り速度は０．１μｍ／秒〜１５μｍ／秒であり、前記チャックテーブルの回転速度は１０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍであり、前記研削砥石の回転速度は１０００ｒｐｍ〜７２００ｒｐｍである請求項２に記載のウェーハの研削方法。
【請求項４】
前記ウェーハの表面にはストリートによって区画されて複数のデバイスが形成されており、該表面には保護部材が貼着されて該保護部材が前記チャックテーブルに保持される請求項２または３に記載のウェーハの研削方法。
【請求項５】
前記ウェーハはシリコンウェーハである請求項２、３または４に記載ウェーハの研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを研削する研削装置及びその研削装置を用いたウェーハの研削方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面に集積回路等の複数のデバイスが形成されたウェーハは、ダイシング装置等によって個々のデバイスに分割され、各種電子機器に利用されている。
【０００３】
ウェーハを個々のデバイスに分割する前には、裏面の研削を行うことにより、当該裏面が平滑化されると共に所望の厚さに仕上げられる。ウェーハの裏面の研削は、研削装置のチャックテーブルにウェーハの表面側が保持され、回転する研削砥石をウェーハの裏面に接触させて所定の押圧力を加えることにより行われる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２２９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回転する研削砥石が研削送りされウェーハに接触して所定の押圧力に達して研削が開始されると、その開始の瞬間に強い衝撃力がウェーハに伝達される。また、研削中は、研削抵抗に起因して研削砥石に微振動が発生し、これに伴いウェーハが細かく叩きつけられる。したがって、これらの現象によって、ウェーハの研削面にはクラック等の研削歪みが生じ、ウェーハを構成するデバイスの抗折強度を低下させるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、研削砥石をウェーハに接触させて研削を行う場合において、研削砥石による研削開始時の衝撃力や研削中における研削砥石の微振動がウェーハに伝達されないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一の発明は、ウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハを研削する砥石部がホイールベースに固定されて構成される研削砥石とホイールベースを支持するホイールマウントとを備えた研削手段と、研削手段をチャックテーブルに対して接近及び離反させる研削送り手段とを少なくとも備えた研削装置に関し、ホイールベースとホイールマウントとの間に、ＪＩＳ  Ｋ６２５５に規定される反発弾性が２％〜４％の制振ゴムを介在させたことを特徴とする。
【０００８】
第二の発明は、上記制振ゴムを有する研削装置を用いてウェーハを研削するウェーハの研削方法に関し、チャックテーブルにおいてウェーハを裏面が露出した状態で保持し、チャックテーブルを回転させると共に、研削砥石を回転させながら研削手段が前記研削送り手段によって研削送りされて研削砥石がウェーハの裏面に接触して裏面が研削される。
【０００９】
このウェーハの研削方法において、研削送り手段による研削手段の送り速度は０．１μｍ／秒〜１５μｍ／秒であり、チャックテーブルの回転速度は１０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍであり、研削砥石の回転速度は１０００ｒｐｍ〜７２００ｒｐｍであることが望ましい。ウェーハの表面にストリートによって区画されて複数のデバイスが形成されている場合は、表面に保護部材が貼着されて保護部材がチャックテーブルに保持される。ウェーハの一例としてはシリコンウェーハが挙げられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、研削砥石のホイールベースとホイールマウントとの間にＪＩＳ  Ｋ６２５５で定められた反発弾性が２〜４％の制振ゴムを介在させたため、研削手段を研削送りしてウェーハに所定の押圧力が加えられても、その時の衝撃力が制振ゴムによって吸収されてウェーハに衝撃が伝達されない。また、研削中の研削抵抗に起因する微振動も制振ゴムによって吸収されるため、ウェーハを細かく叩きつける作用が緩和される。したがって、ウェーハの研削面に縞模様が形成されにくくなり、デバイスの抗折強度の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示す研削装置１におけるカセット載置領域１０ａ、１０ｂには、研削しようとするウェーハを収容するウェーハカセット１００ａと研削後のウェーハを収容するウェーハカセット１００ｂとがそれぞれ載置される。
【００１２】
カセット載置領域１０ａ、１０ｂの近傍には、ウェーハカセット１００ａ、１００ｂに対するウェーハの搬出入を行う搬出入手段１１が配設されている。搬出入手段１１によってウェーハカセット１００ａから搬出されたウェーハは、位置合わせテーブル１２に載置され、ここでウェーハが一定の位置に位置合わせされる。
【００１３】
位置合わせテーブル１２の近傍には第一の搬送手段１３ａが配設されており、位置合わせテーブル１２において位置合わせされたウェーハは、第一の搬送手段１３ａによってウェーハを保持する３つのチャックテーブル１４ａ、１４ｂ、１４ｃのいずれかに搬送される。いずれのチャックテーブルも、ウェーハを保持する保持部１４０と保持部１４０を支持して回転可能な保持部ベース１４１とから構成される。また、３つのチャックテーブル１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、ターンテーブル１５の回動に伴って公転する。
【００１４】
図１の研削装置１においては、一方の端部から起立した壁部１６に第一の研削送り手段１７及び第二の研削送り手段１８が配設されている。第一の研削送り手段１７は、垂直方向に配設された一対のガイドレール１７０と、ガイドレール１７０と平行に配設されたボールネジ１７１と、ボールネジ１７１の先端に連結されたモータ１７２と、ガイドレール１７０に摺動可能に係合すると共に内部のナットがボールネジ１７１に螺合した昇降部１７３とから構成され、モータ１７２によって駆動されてボールネジ１７１が回動するのに伴いガイドレール１７０にガイドされて昇降部１７３が昇降する構成となっている。
【００１５】
第二の研削送り手段１８は、垂直方向に配設された一対のガイドレール１８０と、ガイドレール１８０と平行に配設されたボールネジ１８１と、ボールネジ１８１の先端に連結されたモータ１８２と、ガイドレール１８０に摺動可能に係合すると共に内部のナットがボールネジ１８１に螺合した昇降部１８３とから構成され、モータ１８２によって駆動されてボールネジ１８１が回動するのに伴いガイドレール１８０にガイドされて昇降部１８３が昇降する構成となっている。
【００１６】
第一の研削送り手段１７を構成する昇降部１７３は、第一の研削手段１９を支持している。第一の研削手段１９は、垂直方向の軸心を有するスピンドル２００と、スピンドル２００を回転可能に支持するスピンドルハウジング１９０と、スピンドル２００の先端に形成されたホイールマウント２１０と、ホイールマウント２１０に支持された研削砥石２３０と、スピンドル２００に連結されスピンドル２００を回転させるモータ２００ａとを備え、モータ２００ａに駆動されてスピンドル２００が回転するのにしたがって研削砥石２３０も回転する構成となっている。第一の研削手段１９は、第一の研削送り手段１７によって駆動されてチャックテーブルに対して接近及び離反する。
【００１７】
第二の研削送り手段１８を構成する昇降部１８３は、第二の研削手段２０を支持している。第二の研削手段２０は、垂直方向の軸心を有するスピンドル２０１と、スピンドル２０１を回転可能に支持するスピンドルハウジング１９１と、スピンドル２０１の先端に形成されたホイールマウント２１１と、ホイールマウント２１１に支持された研削砥石２３１と、スピンドル２０１に連結されスピンドル２０１を回転させるモータ２０１ａとを備え、モータ２０１ａに駆動されてスピンドル２０１が回転するのにしたがって研削砥石２３１も回転する構成となっている。第二の研削手段２０は、第二の研削送り手段１８によって駆動されてチャックテーブルに対して接近及び離反する。
【００１８】
図２に示すように、第一の研削手段１９及び第二の研削手段２０において、研削砥石２３０（２３１）は、リング状に形成されたホイールベース２３０ａ（２３１ａ）の下面にウェーハの研削を行う砥石部２３０ｂ（２３１ｂ）が円弧状に固定されて構成されており、ホイールベース２３０ａ（２３１ａ）には複数のネジ穴２３０ｃ（２３１ｃ）が形成されている。なお、砥石部２３０ｂは、粒径¢１０μｍ前後のダイヤモンド砥粒がレジンボンドで固められた砥石であり、砥石部２３１ｂは、粒径¢１μｍ以下のダイヤモンド砥粒がビトリファイドボンドで固められた砥石である。
【００１９】
ホイールマウント２１０（２１１）には、例えば図２に示すように、複数の貫通孔２１０ａ（２１１ａ）が形成されている。ホイールマウント２１０（２１１）には、制振ゴム２２０（２２１）を介在させて研削砥石２３０（２３１）が固定されて支持される。制振ゴム２２０（２２１）としては、例えば華陽物産株式会社から提供されている「ハネナイト」（登録商標）を使用することができる。
【００２０】
図２に示すように、ホイールマウント２１０（２１１）の貫通孔２１０ａ（２１１ａ）及び制振ゴム２２０（２２１）の貫通孔２２０ａ（２２１ａ）にネジ２４０（２４１）を挿入し、ホイールベース２３０ａ（２３１ａ）のネジ穴２３０ｃ（２３１ｃ）においてネジ止めすると、図３に示すように、研削砥石２３０（２３１）が制振ゴム２２０（２２１）を介してホイールマウント２１０（２１１）に固定され、ホイールマウント２１０（２１１）が制振ゴム２２０（２２１）を介してホイールベース２３０ａ（２３１ａ）を支持した状態となっている。なお、制振ゴム２２０（２２１）は、ホイールベース２３０ａ（２３１ａ）のホイールマウント２１０（２１１）に装着される側に固定され予め研削砥石２３０（２３１）と一体となっていてもよい。
【００２１】
次に、ウェーハの研削方法について説明する。例えば、図４に示すように、ストリートＳによって区画されて表面Ｗ１に複数のデバイスＤが形成されたウェーハＷの裏面Ｗ２を研削する場合は、図５に示すように、表面Ｗ１にデバイス保護のための保護部材Ｐを貼着し表裏を反転させた状態で、図１に示したウェーハカセット１００ａにウェーハＷを収容しておき、搬出入手段１１によってウェーハＷをウェーハカセット１００ａから搬出して位置合わせテーブル１２に載置する。そして、ウェーハＷが一定の位置に位置合わせされた後に、第一の搬送手段１３ａによって例えばチャックテーブル１４ａに搬送される。チャックテーブル１４ａでは、ウェーハＷに貼着された保護部材Ｐ側が保持され、裏面Ｗ２が露出した状態となる。
【００２２】
次に、ターンテーブル１５の回転によってウェーハＷが研削砥石２３０の直下（図１におけるチャックテーブル１４ｃの位置）に位置付けられる。そして、図６に示すように、チャックテーブル１４ａが回転すると共に、スピンドル２００の回転に伴い砥石部２３０ｂが回転しながら第一の研削送り手段１７（図１参照）によって第一の研削手段１９が研削送りされて砥石部２３０ｂが下降し、回転する砥石部２３０ｂがウェーハＷの裏面Ｗ２に接触し、裏面Ｗ２が研削される。ここでは例えば粗研削が行われる。
【００２３】
粗研削が終了した後は、ターンテーブル１５の回転によりウェーハＷが研削砥石２３１の直下（図１におけるチャックテーブル１４ｂの位置）に位置付けられる。そして、図６に示したように、チャックテーブル１４ａが回転すると共に、スピンドル２０１の回転に伴い砥石部２３１ｂが回転しながら第二の研削送り手段１８（図１参照）によってホイールマウント２１１が研削送りされて砥石部２３１ｂが下降し、回転する砥石部２３１ｂがウェーハＷの裏面Ｗ２に接触し、裏面Ｗ２が研削される。ここでは仕上げ研削が行われる。
【００２４】
研削砥石２３０（２３１）とホイールマウント２１０（２１１）との間に制振ゴム２２０（２２１）が介在しているため、粗研削及び仕上げ研削の開始の際には、制振ゴム２２０（２２１）の作用により、砥石部２３０ｂ（２３１ｂ）がウェーハＷの裏面Ｗ２に接触するときの衝撃力が吸収され、ウェーハＷに衝撃力が伝達されない。また、砥石部２３０ｂ（２３１ｂ）とウェーハＷとの接触により研削抵抗が生じて砥石部２３０ｂ（２３１ｂ）には微振動が生じるが、この微振動も制振ゴム２２０（２２１）に吸収されウェーハＷには伝達されにくくなるため、ウェーハＷが細かく叩きつけられることが緩和される。従って、ウェーハＷの研削面（裏面Ｗ２）にクラック等の研削歪みが生じにくくなり、ウェーハＷを構成する個々のデバイスＤの抗折強度の低下や破損を防止することができる。
【００２５】
こうして研削されたウェーハＷは、図１に示したターンテーブル１５の回転により第二の搬送手段１３ｂの近傍に位置付けられ、第二の搬送手段１３ｂによって洗浄手段２５に搬送され、ここで研削屑が除去された後に、搬出入手段１１によってウェーハカセット１００ｂに収容される。
【００２６】
なお、上記の例においては、第一の研削手段１９と第二の研削手段２０の双方に制振ゴムを備えることとしたが、どちらか一方、例えば第二の研削手段２０のみに制振ゴムを備える構成としてもよい。また、研削砥石を２個有する研削装置１を例に挙げて説明したが、研削砥石が１個のみまたは３個以上の装置にも本発明を適用することができる。更に、チャックテーブルの個数もいくつでもよい。
【実施例】
【００２７】
図２に示した制振ゴム２２０、２２１として、ＪＩＳ  Ｋ６２５５で規定された反発弾性が２％、４％、６％、８％、１０％、１２％のものをそれぞれホイールベース２３０、２３１とホイールマウント２１０、２１１との間に介在させて、シリコンウェーハの裏面を研削した。
【００２８】
研削時には、第一の研削手段１９及び第二の研削手段２０の送り速度を０．１μｍ／秒〜１５μｍ／秒、チャックテーブルの回転速度を１０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍ、研削砥石２３０ｂ、２３ｂの回転速度を１０００ｒｐｍ〜７２００ｒｐｍの範囲でそれぞれ変化させた。
【００２９】
そうすると、反発弾性が６％以上の制振ゴムを用いた場合は、ウェーハの研削面に縞模様が確認された。この縞模様は研削歪みであり、ウェーハを構成するデバイスの抗折強度が低くなる要因となる。一方、反発弾性が２％、４％の制振ゴムを用いた場合は、特に第二の研削手段２０による研削後のウェーハの研削面に縞模様は確認されなかった。したがって、反発弾性を２〜４％とすると、デバイスの抗折強度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】研削装置の一例を示す斜視図である。
【図２】研削手段を構成するホイールマウント、制振ゴム及び研削砥石を示す分解斜視図である。
【図３】ホイールマウント、制振ゴム及び研削砥石が固定された状態を示す斜視図である。
【図４】研削対象のウェーハの一例を示す斜視図である。
【図５】ウェーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す正面図である。
【図６】ウェーハの裏面研削が開始される前の状態を略示的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：研削装置
１０ａ、１０ｂ：カセット載置領域  １００ａ、１００ｂ：ウェーハカセット
１１：搬出入手段  １２：位置合わせテーブル
１３ａ：第一の搬送手段  １３ｂ：第二の搬送手段
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ：チャックテーブル  １４０：保持部  １４１：保持部ベース
１５：ターンテーブル  １６：壁部
１７：第一の研削送り手段
１７０：ガイドレール  １７１：ボールネジ  １７２：モータ  １７３：昇降部
１８：第二の研削送り手段
１８０：ガイドレール  １８１：ボールネジ  １８２：モータ  １８３：昇降部
１９：第一の研削手段
１９０：スピンドルハウジング  ２００：スピンドル  ２００ａ：モータ
２１０：ホイールマウント  ２１０ａ：貫通孔
２２０：制振ゴム  ２２０ａ：貫通孔
２３０：研削砥石  ２３０ａ：ホイールベース  ２３０ｂ：砥石部  ２３０ｃ：ネジ穴
２０：第二の研削手段
１９１：スピンドルハウジング  ２０１：スピンドル  ２０１ａ：モータ
２１１：ホイールマウント  ２１１ａ：貫通孔
２２１：制振ゴム  ２２１ａ：貫通孔
２３１：研削砥石  ２３１ａ：ホイールベース  ２３１ｂ：砥石部  ２３１ｃ：ネジ穴
２４０：ネジ
２５：洗浄手段
Ｗ：ウェーハ
Ｗ１：表面  Ｓ：ストリート  Ｄ：デバイス
Ｗ２：裏面
【図１】
2009095947.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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