DE19922166A1

DE19922166A1 - Apparatus for grinding the edges of semiconductor disks or wafers

Info

Publication number: DE19922166A1
Application number: DE1999122166
Authority: DE
Inventors: Thomas Grundner; Alexander Rieger
Original assignee: Wacker Siltronic AG
Current assignee: Siltronic AG
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2000-11-23

Abstract

The apparatus has a central grinding device (1) which carries at least two rotating grinding tools. The apparatus can be positioned on and fixed to the wafer by at least two delivery devices (2) which are arranged near the apparatus and are independently programmable. Each delivery device has a plate or table (6) which is rotatable and longitudinally displaceable. By displacing the table longitudinally, the edge of the wafer is guided against one of the grinding tools. The delivery devices are programmed such that they supply at least two semiconductor wafers at the same time for the edges to be ground. Independent claims also cover a method of grinding using the apparatus.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schleifen der Kanten von Halbleiterscheiben.The invention relates to an apparatus and a method for Grinding the edges of semiconductor wafers.

In der DE-195 35 616 A1 ist eine Maschine zum Schleifen und Polieren der Kante einer Halbleiterscheibe beschrieben, wobei die wesentlichen Elemente der Maschine eine Schleifeinrichtung, eine Dreheinrichtung zum Drehen der Halbleiterscheibe, eine Druckbeaufschlagungseinrichtung zum Andrücken der Halbleiter scheibe gegen das Schleifwerkzeug und eine Sperreinrichtung zum Sperren der Druckbeaufschlagungseinrichtung sind.In DE-195 35 616 A1 is a machine for grinding and Described polishing the edge of a semiconductor wafer, wherein the essential elements of the machine are a grinding device, a rotating device for rotating the semiconductor wafer, a Pressurization device for pressing the semiconductors disc against the grinding tool and a locking device for Lock the pressurization device.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, die wesentliche Vorteile beim Vergleich mit dem Stand der Technik aufweist.The object of the invention is to provide a device the main advantages when comparing with the state of the art Technology.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Schleifen der Kanten von Halbleiterscheiben, die gekennzeichnet ist durch eine zentral angeordnete Schleifeinrichtung, die mindestens zwei rotierende Schleifwerkzeuge trägt, und durch mindestens zwei in Nachbarschaft der Schleifeinrichtung angeordnete, unabhängig voneinander programmierbare Zustelleinrichtungen mit jeweils einem um eine Drehachse drehbaren und entlang einer Achse verschiebbaren Tisch, auf dem eine Halbleiterscheibe abgelegt und fixiert werden kann, wobei beim Verschieben des Tisches entlang der Achse die Kante der Halbleiterscheibe gegen eines der Schleifwerkzeuge geführt und geschliffen wird, und die Zustelleinrichtungen derart programmiert sind, daß sie mindestens zwei Halbleiterscheiben gleichzeitig zum Schleifen der Kanten zustellen.The invention relates to a device for grinding the Edges of semiconductor wafers, which is characterized by a centrally arranged grinding device that at least carries two rotating grinding tools, and by at least two arranged in the vicinity of the grinding device, independently programmable delivery devices with one each rotatable about an axis of rotation and along one Axis sliding table on which a semiconductor wafer can be stored and fixed, whereby when moving the Table along the axis against the edge of the semiconductor wafer one of the grinding tools is guided and ground, and the delivery devices are programmed so that they at least two semiconductor wafers simultaneously for grinding of the edges.

Die Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß mehrere Halbleiterscheiben gleichzeitig geschliffen werden können und damit die Arbeitsleistung der Maschine besonders hoch ist, wobei es sowohl möglich ist, verschiedenartige Halbleiterscheiben zu schleifen, als auch dabei unter schiedliche Schleifarten zur Anwendung zu bringen.The device is particularly characterized in that several semiconductor wafers are ground simultaneously can and therefore the work performance of the machine particularly is high, and it is possible to have different types Grinding semiconductor wafers, as well as under to apply different types of grinding.

Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren zum Schleifen der Kanten von Halbleiterscheiben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kanten mehrerer Halbleiterscheiben gleichzeitig geschliffen werden.The invention therefore also relates to a method for Grinding the edges of semiconductor wafers, the result is characterized in that the edges of several semiconductor wafers be sanded at the same time.

Unter verschiedenartigen Halbleiterscheiben ist insbesondere zu verstehen, daß die Halbleiterscheiben verschiedene Durchmesser, Dicken und Formen aufweisen können, wobei unterschiedliche Formen in erster Linie durch die An- oder Abwesenheit mechani scher Markierungen entstehen. Solche Markierungen heißen im Fachjargon "notch" und "flat". Dabei handelt es sich um Ein kerbungen im Scheibenrand (notch) und um im wesentlichen gerad linige Abflachungen von Bereichen des Scheibenrands.Among different types of semiconductor wafers is especially to understand that the semiconductor wafers have different diameters, Thicknesses and shapes can be different Forms primarily by the presence or absence of mechani markings. Such markings are called Technical jargon "notch" and "flat". This is an notches in the disc edge (notch) and around essentially straight linear flattening of areas of the edge of the pane.

Unter verschiedenen Schleifarten ist insbesondere zu verstehen, daß die Kante speziell am notch oder um den gesamten Umfang geschliffen wird. Darüber hinaus können beim Schleifen der Halbleiterscheiben unterschiedliche Kantenprofile erzeugt werden.Different types of grinding are to be understood in particular: that the edge specifically on the notch or around the entire circumference is ground. In addition, when grinding the Semiconductor wafers produced different edge profiles become.

Gemäß der Erfindung werden mindestens zwei Halbleiterscheiben mit einem oder mehreren Schleifwerkzeugen gleichzeitig geschliffen. Beim Schleifen mit einem Schleifwerkzeug wird vorzugsweise eine mehrrillige Schleifscheibe eingesetzt, mit Rillen, die gleichartige oder verschiedenartige Kantenprofile erzeugen. Beim Schleifen mit mehreren Schleifwerkzeugen ist vorzugsweise eines der Schleifwerkzeuge ein notch-Schleifstift.According to the invention, at least two semiconductor wafers with one or more grinding tools at the same time ground. When grinding with a grinding tool preferably a multi-groove grinding wheel used with Grooves, the same or different edge profiles produce. When grinding with multiple grinding tools preferably one of the grinding tools is a notch grinding pin.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mindestens zwei Halbleiterscheiben mit einer ein- oder mehrrilligen Schleifscheibe gleichzeitig geschliffen, wobei die Rillen der mehrrilligen Schleifscheibe gleiche Kantenprofile erzeugen. According to a preferred embodiment of the invention at least two semiconductor wafers with one or Multi-groove grinding wheel ground simultaneously, the Grooves of the multi-groove grinding wheel have the same edge profiles produce.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mindestens zwei Halbleiterscheiben mit einer mehr rihligen Schleifscheibe gleichzeitig geschliffen, wobei an mindestens zwei Rillen geschliffen wird, die unterschiedliche Kantenprofile erzeugen.According to another preferred embodiment of the invention will have at least two wafers with one more The grinding wheel is ground at the same time grinding at least two grooves, the different Create edge profiles.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mindestens zwei Halbleiterscheiben mit unterschiedlichen Durchmessern gleichzeitig geschliffen.According to a further preferred embodiment of the invention are at least two semiconductor wafers with different Diameter ground simultaneously.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mindestens zwei Halbleiterscheiben gleichzeitig ge schliffen, wobei die eine Halbleiterscheibe mit einer ein- oder mehrrilligen Schleifscheibe und die andere Halbleiterscheibe mit einem notch-Schleifstift geschliffen wird.According to a further preferred embodiment of the invention at least two semiconductor wafers are ge simultaneously ground, the one semiconductor wafer with a one or multi-groove grinding wheel and the other semiconductor wheel with is grinded with a notch grinding pencil.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren eingehender beschrieben.The invention is explained in more detail below with reference to figures described.

Fig. 1 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 1 shows schematically the side view of an embodiment of the device according to the invention.

In Fig. 2 ist das gleichzeitige Schleifen von vier Halbleiterscheiben in Draufsicht schematisch dargestellt.In FIG. 2, the simultaneous grinding of four semiconductor wafers is shown schematically in plan view.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Vorrichtung modular aufge baut. Sie umfaßt im wesentlichen eine zentral angeordnete Schleifeinrichtung 1 und mindestens zwei, in Nachbarschaft zur Schleifeinrichtung angeordnete Zustelleinrichtungen 2. Zur Schleifeinrichtung gehören mindestens zwei rotierende Schleifwerkzeuge, vorzugsweise eine ein- oder mehrrillige Schleifscheibe 3 und eine der Anzahl von Zustelleinrichtungen entsprechende Zahl von notch-Schleifstiften 4. Die Schleifscheibe 3 wird von einer Spindel 7 in Rotation versetzt. Die notch-Schleifstifte sind einzeln auswechselbar auf das Antriebsgehäuse der Spindel 7 montiert und werden von einem Motor 8 in Rotation versetzt. Die Zustelleinrichtungen 2 haben die Funktion, die Halbleiterscheiben in einer vorgesehenen Position zu fixieren und sie mit den Kanten gegen die Arbeitsflächen der Schleifwerkzeuge zu führen. Sie sind voneinander unabhängig steuerbar ausgeführt, was bedeutet, daß der Bewegungsablauf jeder Zustelleinrichtung separat programmiert werden kann. Jede Zustelleinrichtung umfaßt im wesentlichen einen drehbaren Tisch 5, auf dem eine Halbleiter scheibe 6 abgelegt und fixiert werden kann. Der Tisch ist vorzugsweise mit einer Einrichtung zum Ansaugen der Halbleiterscheibe an die Tischoberfläche ausgestattet. Die Zustelleinrichtung ist derart ausgebildet, daß der Tisch mit der Halbleiterscheibe um eine Drehachse (z-Achse) gedreht und entlang einer dazu orthogonalen Achse (y-Achse) zur Schleifeinrichtung verschoben werden kann bis der gewünschte Eingriff des Schleifwerkzeugs erfolgt. Während des Schleifens der Kante einer mit einem flat versehenen Halbleiterscheibe wird der Abstand zwischen dem Tisch und der Schleifscheibe entsprechend der Kontur der Halbleiterscheibe durch Verschieben des Tisches entlang der y-Achse periodisch vergrößert oder verkürzt, so daß die Schleifbedingungen auch beim Schleifen des flat gleich bleiben. Bei der dargestellten Vorrichtung ist auch ein Anheben und Absenken des Tisches 5 entlang der z-Achse vorgesehen. Alternativ dazu kann allerdings auch die Schleif einrichtung entsprechend heb- und senkbar ausgeführt sein. Die Zustelleinrichtungen 2 sind so programmiert, daß sie mindestens zwei Halbleiterscheiben gleichzeitig zum Schleifen zustellen.As is apparent from Fig. 1, the device is built up modular. It essentially comprises a centrally arranged grinding device 1 and at least two infeed devices 2 arranged in the vicinity of the grinding device. The grinding device includes at least two rotating grinding tools, preferably a single or multi-groove grinding wheel 3 and a number of notch grinding pins 4 corresponding to the number of feed devices. The grinding wheel 3 is set in rotation by a spindle 7 . The notch grinding pins are individually replaceable mounted on the drive housing of the spindle 7 and are set in rotation by a motor 8 . The delivery devices 2 have the function of fixing the semiconductor wafers in a provided position and guiding them with the edges against the working surfaces of the grinding tools. They are designed to be independently controllable, which means that the movement sequence of each delivery device can be programmed separately. Each delivery device essentially comprises a rotatable table 5 on which a semiconductor wafer 6 can be placed and fixed. The table is preferably equipped with a device for sucking the semiconductor wafer onto the table surface. The feed device is designed in such a way that the table with the semiconductor wafer can be rotated about an axis of rotation (z-axis) and displaced along an orthogonal axis (y-axis) to the grinding device until the desired engagement of the grinding tool takes place. During the grinding of the edge of a semiconductor wafer provided with a flat, the distance between the table and the grinding wheel is periodically increased or shortened in accordance with the contour of the semiconductor wafer by moving the table along the y-axis, so that the grinding conditions remain the same even when grinding the flat . In the device shown, the table 5 is also raised and lowered along the z-axis. Alternatively, however, the grinding device can be designed to be raised and lowered accordingly. The delivery devices 2 are programmed so that they deliver at least two semiconductor wafers simultaneously for grinding.

Die Vorrichtung ermöglicht den nachfolgend beschriebenen, bevorzugten Verfahrensablauf. Jede Zustelleinrichtung 2 wird mit einer Halbleiterscheibe 6 beladen. Der jeweilige Tisch 5 wird durch Verschieben entlang der jeweiligen z-Achse so ausgerichtet, daß die Kante der Halbleiterscheibe und die zum Schleifen vorgesehene Rille der Schleifscheibe 3 auf gleiche Höhe kommen. Dann wird die jeweilige Halbleiterscheibe durch Verschieben des Tisches entlang der jeweiligen y-Achse zuge stellt und die Kante in gewünschter Weise geschliffen, wobei sich die Halbleiterscheibe und die Rillenschleifscheibe gegensinnig drehen. Diese Situation ist in Fig. 2 am Beispiel von vier gleichzeitig geschliffenen Halbleiterscheiben 6a-6d dargestellt.The device enables the preferred process sequence described below. Each delivery device 2 is loaded with a semiconductor wafer 6 . The respective table 5 is aligned by moving it along the respective z-axis in such a way that the edge of the semiconductor wafer and the groove of the grinding wheel 3 intended for grinding come to the same height. Then the respective semiconductor wafer is moved by moving the table along the respective y-axis and the edge is ground in the desired manner, the semiconductor wafer and the grooved grinding disc rotating in opposite directions. This situation is shown in FIG. 2 using the example of four semiconductor wafers 6 a - 6 d ground simultaneously.

Anschließend wird der notch der Halbleiterscheiben ausge schliffen. Hierzu wird jede Halbleiterscheibe durch Verschieben des Tisches entlang der jeweiligen y-Achse von der Schleif scheibe wegverschoben, durch Absenken des Tisches in Höhe der Arbeitsfläche des jeweiligen notch-Stiftes abgesenkt und durch Verschieben des Tisches entlang der jeweiligen y-Achse zum entsprechenden notch-Stift geführt. Zuvor wird jede Halb leiterscheibe durch Drehen des Tisches um die jeweilige z-Achse gedreht, bis der notch zur Arbeitsfläche des jeweiligen Schleifstifts ausgerichtet ist.Then the notch of the semiconductor wafers is removed grind. For this purpose, each semiconductor wafer is moved of the table along the respective y-axis from the grinding disc moved away by lowering the table at the height of the Working surface of the respective notch pen lowered and through Move the table along the respective y-axis to appropriate notch pen led. Before that every half conductor disc by rotating the table around the respective z-axis rotated until the notch to the work surface of each Grinding pin is aligned.

Claims

1. Device for grinding the edges of semiconductor wafers, which is characterized by a centrally arranged loop device that has at least two rotating grinding tools carries, and by at least two in the neighborhood of the grinding device arranged, independently programmable Delivery devices, each with an axis of rotation rotating table that can be moved along an axis, on which a semiconductor wafer can be stored and fixed, wherein when moving the table along the axis the edge of the Semiconductor wafer guided against one of the grinding tools and is ground, and the delivery devices so pro are grammed that they have at least two semiconductor wafers Deliver at the same time as sanding the edges.

2. Device according to claim 1, characterized in that the first grinding tool is a multi-groove grinding wheel and that second grinding tool is a notch grinding pin.

3. Device according to claim 1 or claim 2, characterized characterized in that the table lifting and along the axis of rotation is designed to be lowerable.

4. method for grinding the edges of semiconductor wafers, characterized in that the edges of several semiconductors discs are ground simultaneously.

5. The method according to claim 4, characterized in that the Semiconductor wafers with a single, as multi-grooves grinding wheel trained grinding tool become.

6. The method according to claim 4, characterized in that at least one of the semiconductor wafers has a notch and the notch is sanded.