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JP6748440B2 - Grinding machine - Google Patents

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JP6748440B2
JP6748440B2 JP2016022244A JP2016022244A JP6748440B2 JP 6748440 B2 JP6748440 B2 JP 6748440B2 JP 2016022244 A JP2016022244 A JP 2016022244A JP 2016022244 A JP2016022244 A JP 2016022244A JP 6748440 B2 JP6748440 B2 JP 6748440B2
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廣継 飛山
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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

本発明は、研削装置に関し、特に、研削手段を鉛直方向に平行なロール軸に沿ってウェハに向けて送りながらウェハを研削する研削装置に関する。 The present invention relates to a grinding device, and more particularly to a grinding device that grinds a wafer while feeding the grinding means toward a wafer along a roll axis parallel to the vertical direction.

半導体製造分野では、シリコンウェハ等の半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という)を薄膜に形成するために、ウェハの裏面を研削する裏面研削が行われている。 In the field of semiconductor manufacturing, backside grinding is performed to grind the backside of a wafer in order to form a semiconductor wafer such as a silicon wafer (hereinafter referred to as “wafer”) into a thin film.

ウェハの裏面研削を行う研削装置として、特許文献1には、ウェハを吸着保持するチャックと、ウェハを研削するカップ型砥石を先端に備えたスピンドルと、スピンドルを片持ち支持する砥石送り装置と、を備えたものが知られている。砥石送り装置は、スピンドルを昇降させるものであり、スピンドルを下降させることにより、カップ型砥石がウェハに押し付けられ、ウェハの裏面が研削されるようになっている。 As a grinding device that grinds the back surface of a wafer, Patent Document 1 discloses a chuck that adsorbs and holds a wafer, a spindle that has a cup-shaped grindstone that grinds the wafer at its tip, and a grindstone feeder that cantilevers the spindle. Those equipped with are known. The grindstone feeding device elevates and lowers the spindle, and by lowering the spindle, the cup-shaped grindstone is pressed against the wafer and the back surface of the wafer is ground.

このような研削装置では、図6に示すように、カップ型砥石91とウェハチャック92に吸着保持されたウェハWとは、平面視でそれぞれの中心をヨー軸Yが通るように互いにオフセット配置されている。そして、カップ型砥石91がウェハWを研削する研削領域A2は、ウェハWの中心O3とカップ型砥石91の外周との間に円弧状に形成される。 In such a grinding apparatus, as shown in FIG. 6, the cup-shaped grindstone 91 and the wafer W sucked and held by the wafer chuck 92 are offset from each other such that the yaw axis Y passes through the respective centers in a plan view. ing. The grinding area A2 in which the cup-shaped grindstone 91 grinds the wafer W is formed in an arc shape between the center O3 of the wafer W and the outer periphery of the cup-shaped grindstone 91.

特開2013−212571号公報JP, 2013-212571, A

しかしながら、上述したような特許文献1記載の研削装置では、スピンドル92は、ヨー軸Y回りの回転に対して強固に支持されるものの、ピッチ軸X回りの回転に対しては支持力が弱いため、研削加工の際にカップ型砥石91に作用する背分力に起因して、ピッチ軸X回りに回転し易く、スピンドル92の姿勢をウェハWに対して平行に維持できずに、ウェハWに局所的に過剰な力が作用して、ウェハWが損傷する虞があるという問題があった。 However, in the grinding device described in Patent Document 1 as described above, the spindle 92 is firmly supported with respect to the rotation around the yaw axis Y, but has a weak supporting force with respect to the rotation around the pitch axis X. Due to the back force acting on the cup-shaped grindstone 91 during the grinding process, the cup-shaped grindstone 91 is likely to rotate about the pitch axis X, and the posture of the spindle 92 cannot be maintained parallel to the wafer W. There is a problem that the excessive force locally acts and the wafer W may be damaged.

そこで、研削加工時の砥石の姿勢をウェハに対して平行に維持して、ウェハの研削加工を高品位に行うという解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は、この課題を解決することを目的とする。 Therefore, the technical problem to be solved arises that the posture of the grindstone during grinding is kept parallel to the wafer and the grinding of the wafer is performed with high quality. The purpose is to resolve.

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、ウェハを保持して回転可能な保持手段と、前記ウェハを研削する研削手段と、該研削手段を片持ち支持すると共に前記研削手段を鉛直方向と平行で前記研削手段が回転可能な中心軸であるロール軸に沿って前記ウェハに向けて送る送り手段と、を備えた研削装置であって、前記研削手段が前記ウェハを研削する研削領域は、平面視で前記ロール軸に対して垂直で前記研削手段の砥石の回転中心を通り前記研削手段が回転可能な中心軸であるヨー軸を跨いで円弧状に形成され、前記ロール軸及びヨー軸に垂直で前記送り手段を通り前記研削手段が回転可能な中心軸であるピッチ軸回りの傾きに応じて前記保持手段を傾斜させる傾斜手段を備え、前記傾斜手段は、平面から視て前記保持手段の回転中心を通り前記ピッチ軸と略平行な直線上で且つ前記ヨー軸を挟んで前記保持手段の回転中心の反対側に配置された固定支持部を備えている研削装置を提供する。 The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 includes a holding means capable of holding and rotating a wafer, a grinding means for grinding the wafer, and the grinding means. A grinding device comprising cantilever-supporting and feeding means for feeding the grinding means parallel to a vertical direction and feeding the wafer toward a wafer along a roll axis which is a central axis by which the grinding means can rotate. grinding region grinding means for grinding the wafer, across the yaw axis is passing Ri said grinding means rotatable around axis center of rotation of the grinding wheel of the grinding means in perpendicular to the roll axis in a plan view An arc-shaped inclination means for inclining the holding means in accordance with an inclination about a pitch axis which is a central axis through which the grinding means can rotate and which is perpendicular to the roll axis and the yaw axis, The tilting means is a fixed support portion arranged on a straight line that passes through the rotation center of the holding means when viewed in a plane and is substantially parallel to the pitch axis and on the opposite side of the rotation center of the holding means across the yaw axis. To provide a grinding device.

この構成によれば、研削領域がヨー軸を跨いで形成されることにより、研削手段のピッチ軸回りの回転を誘発する研削領域のピッチング成分が低減され、研削手段のピッチ軸回りの回転が抑制されるため、研削手段の姿勢がウェハに対して平行に維持され、研削領域内でウェハを均等に研削加工することができる。さらに、送り手段に片持ち支持された研削手段が自重で傾く、いわゆる軸倒れをする場合であっても、傾斜手段が研削手段の傾きに応じて保持手段を傾斜させることにより、研削手段の姿勢がウェハに対して平行に維持されるため、ウェハの研削加工を高品位に行うことができる。 According to this configuration, since the grinding region is formed across the yaw axis, the pitching component of the grinding region that induces the rotation of the grinding means around the pitch axis is reduced, and the rotation of the grinding means around the pitch axis is suppressed. Therefore, the posture of the grinding means is maintained parallel to the wafer, and the wafer can be uniformly ground in the grinding region. Further, even when the grinding means cantilevered by the feeding means tilts due to its own weight, that is, when the grinding means tilts, the tilting means tilts the holding means in accordance with the tilting of the grinding means, so that the attitude of the grinding means is increased. Are maintained parallel to the wafer, so that the wafer can be ground with high quality.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成に加えて、前記研削領域は、平面視で前記砥石の回転中心を挟んで前記送り手段の反対側に配置されている研削装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, a grinding device is provided in which the grinding region is arranged on the opposite side of the feed means with the center of rotation of the grindstone sandwiched therebetween in plan view. provide.

この構成によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、研削領域がヨー軸の先端側、すなわち、研削領域が砥石の回転中心を挟んで送り手段の反対側に配置されている場合には、研削手段と送り手段とが離間して研削手段がピッチ軸回りに回転し易いところ、研削領域がヨー軸の先端側を跨いで形成されることにより、研削領域のピッチング成分が低減され、研削手段のピッチ軸回りの回転が効果的に抑制されるため、研削手段の姿勢がウェハに対して平行に維持され、研削領域内でウェハを均等に研削加工することができる。 According to this configuration, in addition to the effect of the invention described in claim 1, in the case where the grinding region is arranged at the tip end side of the yaw axis, that is, the grinding region is arranged on the opposite side of the feed means with the center of rotation of the grindstone interposed therebetween. Where the grinding means and the feeding means are separated from each other and the grinding means is likely to rotate about the pitch axis, the grinding area is formed across the tip side of the yaw axis, so that the pitching component in the grinding area is reduced. Since the rotation of the grinding means around the pitch axis is effectively suppressed, the posture of the grinding means is maintained parallel to the wafer, and the wafer can be uniformly ground in the grinding area.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明の構成に加えて、前記研削領域は、平面視で前記ヨ―軸を挟んで対称に形成されている研削装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, there is provided a grinding device in which the grinding region is formed symmetrically with respect to the yaw axis in plan view.

この構成によれば、請求項1又は2記載の発明の効果に加えて、研削領域がヨー軸を挟んで対称に形成されていることにより、研削領域のピッチング成分がさらに低減され、研削手段の姿勢がウェハに対して平行に維持されるため、研削領域内でウェハを均等に研削加工することができる。 According to this configuration, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2, since the grinding region is formed symmetrically with respect to the yaw axis, the pitching component of the grinding region is further reduced, and the grinding means Since the posture is maintained parallel to the wafer, the wafer can be uniformly ground in the grinding area.

請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の何れか1項記載の発明の構成に加えて、前記研削領域は、平面視で前記ウェハの中心から前記ウェハの外周に向かって円弧状に形成される研削装置を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the grinding region has an arc shape from the center of the wafer toward the outer periphery of the wafer in plan view. A formed grinding device is provided.

この構成によれば、請求項1乃至3の何れか1項記載の発明の効果に加えて、研削手段がウェハの外周に抜けるように研削領域が形成されるため、ウェハのエッヂチッピングを抑制することができる。 According to this structure, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 3, since the grinding area is formed so that the grinding means is pulled out to the outer periphery of the wafer, the edge chipping of the wafer is suppressed. be able to.

本発明は、研削領域がヨー軸を跨いで形成されることにより、研削手段のピッチ軸回りの回転を誘発する研削領域のピッチング成分が低減され、研削手段のピッチ軸回りの回転が抑制されるため、研削手段の姿勢がウェハに対して平行に維持され、研削領域内でウェハを均等に研削加工することができる。 According to the present invention, since the grinding region is formed across the yaw axis, the pitching component of the grinding region that induces the rotation of the grinding means around the pitch axis is reduced, and the rotation of the grinding means around the pitch axis is suppressed. Therefore, the attitude of the grinding means is maintained parallel to the wafer, and the wafer can be uniformly ground in the grinding area.

本発明の一実施例に係る研削装置を示す側面図。The side view which shows the grinding device which concerns on one Example of this invention. 図1に示す研削装置の平面図。The top view of the grinding device shown in FIG. 傾斜手段の内部構造及び保持手段を示す図2のI−I線部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 2 showing the internal structure of the tilting means and the holding means. 研削手段とチャックとの配置関係を示す平面図。The top view which shows the arrangement|positioning relationship of a grinding means and a chuck. 研削手段の軸倒れに応じて保持手段を傾斜させる様子を示す模式図。The schematic diagram which shows a mode that a holding means is inclined according to the axis tilt of a grinding means. 従来の研削手段で用いられる研削手段とウェハとの配置関係を示す平面図。The top view which shows the arrangement|positioning relationship of the grinding means used with the conventional grinding means, and a wafer.

本発明に係る研削装置は、研削加工時の砥石の姿勢をウェハに対して平行に維持して、ウェハの研削加工を高品位に行うという目的を達成するために、ウェハを保持して回転可能な保持手段と、ウェハを研削する研削手段と、研削手段を片持ち支持すると共に研削手段を鉛直方向と平行なロール軸に沿ってウェハに向けて送る送り手段と、を備えた研削装置であって、研削手段がウェハを研削する研削領域は、平面視でロール軸に対して垂直で研削手段の中心を通るヨー軸を跨いで円弧状に形成されていることにより実現する。 The grinding apparatus according to the present invention is capable of holding and rotating a wafer in order to achieve the purpose of maintaining the posture of the grindstone during grinding parallel to the wafer and performing high-quality grinding of the wafer. And a holding means, a grinding means for grinding the wafer, and a feeding means for supporting the grinding means in a cantilever manner and feeding the grinding means toward the wafer along a roll axis parallel to the vertical direction. The grinding area where the grinding means grinds the wafer is realized by being formed in an arc shape across the yaw axis which is perpendicular to the roll axis and which passes through the center of the grinding means in plan view.

以下、本発明の一実施例に係る研削装置1について、図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。 Hereinafter, a grinding device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following examples, when referring to the number of components, numerical values, amounts, ranges, etc., unless otherwise specified or in principle limited to a specific number, the specific number The number is not limited and may be a specific number or more or less.

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。 Also, when referring to the shapes and positional relationships of constituent elements, etc., unless otherwise specified, or in principle, it is considered that the shape and the like are substantially similar or similar to the shape, etc. Including.

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。なお、本実施例において、「上」、「下」の語は、鉛直方向における上方、下方に対応するものとする。 In addition, in the drawings, characteristic portions may be exaggerated by enlarging the characteristic portions in order to make the characteristics easy to understand, and the dimensional ratios of the constituent elements are not always the same as the actual ones. Further, in the cross-sectional views, hatching of some components may be omitted in order to make the cross-sectional structure of the components easy to understand. In this embodiment, the terms "upper" and "lower" correspond to the upper side and the lower side in the vertical direction.

図1は、研削装置1の基本的構成を示す側面図である。図2は、研削装置1の平面図である。図3は、傾斜手段6の内部構造及び保持手段3を示す図2のI−I線部分断面図である。 FIG. 1 is a side view showing the basic configuration of the grinding device 1. FIG. 2 is a plan view of the grinding device 1. FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along the line II of FIG. 2, showing the internal structure of the tilting means 6 and the holding means 3.

研削装置1は、研削手段2でウェハWを裏面研削して薄膜に形成する。研削手段2は、砥石21と、砥石21を先端に取り付けたスピンドル22と、スピンドル22を鉛直方向Vに送るスピンドル送り機構23と、を備えている。 The grinding device 1 grinds the back surface of the wafer W by the grinding means 2 to form a thin film. The grinding means 2 includes a grindstone 21, a spindle 22 having the grindstone 21 attached to the tip thereof, and a spindle feed mechanism 23 for feeding the spindle 22 in the vertical direction V.

砥石21は、スピンドル22の先端に水平に取り付けられている。砥石21がウェハWに押し当てられることにより、ウェハWが研削される。以下、砥石21がウェハWを研削する円弧状の範囲を「研削領域A1」と称す。 The grindstone 21 is horizontally attached to the tip of the spindle 22. The wafer W is ground by pressing the grindstone 21 against the wafer W. Hereinafter, the arc-shaped range in which the grindstone 21 grinds the wafer W is referred to as “grinding area A1”.

スピンドル22は、図示しないモータによって回転軸a1を中心として回転方向C1に沿って砥石21を回転させる。 The spindle 22 rotates the grindstone 21 along the rotation direction C1 about the rotation axis a1 by a motor (not shown).

スピンドル送り機構23は、コラム4とスピンドル22とを連結する2つのリニアガイド23aと、スピンドル22を鉛直方向Vに昇降させる公知のボールネジスライダ機構(不図示)と、を備えている。以下、リニアガイド23aがスピンドル22を昇降させる送り方向を「ロール軸Z」と称す。研削手段2には、ロール軸Zと垂直で並設されたリニアガイド23aを結ぶピッチ軸方向X1と、ロール軸Zと垂直で砥石21の回転中心O1を通るヨー軸Y1と、が設定されている。 The spindle feed mechanism 23 includes two linear guides 23 a that connect the column 4 and the spindle 22 and a known ball screw slider mechanism (not shown) that moves the spindle 22 up and down in the vertical direction V. Hereinafter, the feed direction in which the linear guide 23a moves up and down the spindle 22 is referred to as "roll axis Z". In the grinding means 2, a pitch axis direction X1 connecting the linear guides 23a arranged in parallel with the roll axis Z and a yaw axis Y1 perpendicular to the roll axis Z and passing through the rotation center O1 of the grindstone 21 are set. There is.

研削手段2の下方には、保持手段としてのウェハチャック3が配置されている。なお、複数のウェハWを連続して研削加工するために、研削装置1は、複数のウェハチャック3を備えている。複数のウェハチャック3は、インデックステーブル5の回転軸を中心に円周上で所定の間隔を空けて配置されている。 A wafer chuck 3 as a holding unit is arranged below the grinding unit 2. In addition, the grinding apparatus 1 includes a plurality of wafer chucks 3 in order to continuously grind a plurality of wafers W. The plurality of wafer chucks 3 are arranged around the rotation axis of the index table 5 at predetermined intervals on the circumference.

ウェハチャック3は、チャック31と、エアベアリング32と、を備えている。 The wafer chuck 3 includes a chuck 31 and an air bearing 32.

チャック31は、上面にアルミナ等の多孔質材料からなる図示しない吸着体が埋設されている。ウェハチャック3は、チャック31及びエアベアリング32内を通ってチャック31の表面に延びる図示しない管路を備えている。管路は、エアベアリング32のロータ32aに連結された図示しないロータリージョイントを介して図示しない真空源、圧縮空気源及び給水源に接続されている。真空源が起動すると、チャック31に載置されたウェハWがチャック31に吸着保持される。また、圧縮空気源又は給水源が起動すると、ウェハWとチャック31との吸着が解除される。 On the upper surface of the chuck 31, an adsorbent (not shown) made of a porous material such as alumina is embedded. The wafer chuck 3 includes a conduit (not shown) that extends through the chuck 31 and the air bearing 32 to the surface of the chuck 31. The pipe is connected to a vacuum source, a compressed air source, and a water supply source (not shown) through a rotary joint (not shown) connected to the rotor 32a of the air bearing 32. When the vacuum source is activated, the wafer W placed on the chuck 31 is sucked and held by the chuck 31. Further, when the compressed air source or the water supply source is activated, the suction between the wafer W and the chuck 31 is released.

エアベアリング32は、回転軸a2回りに回転可能なロータ32aと、ロータ32aの外周に配置されたステータ32bと、を備えている。ロータ32aとチャック31とは、図示しないボルトで固定されている。ロータ32aは、ロータリージョイントに接続され、回転軸a2を中心にして回転方向C2に沿ってチャック31を回転させる。ロータ32aとステータ32bとの間には、所定の間隙(エアギャップ)が設けられており、この間隙に圧縮空気を外部から供給することにより、ロータ32aがステータ32bに対して非接触で回転することができる。ウェハチャック3には、ロール軸Zと垂直でウェハチャック3の回転中心O2を通るヨー軸Y2が設定されている。ウェハチャック3のヨー軸Y2は、研削手段2のヨー軸Y1と平行である。 The air bearing 32 includes a rotor 32a rotatable around the rotation axis a2, and a stator 32b arranged on the outer periphery of the rotor 32a. The rotor 32a and the chuck 31 are fixed by a bolt (not shown). The rotor 32a is connected to a rotary joint and rotates the chuck 31 about the rotation axis a2 along the rotation direction C2. A predetermined gap (air gap) is provided between the rotor 32a and the stator 32b, and by supplying compressed air from the outside to this gap, the rotor 32a rotates without contact with the stator 32b. be able to. The wafer chuck 3 is set with a yaw axis Y2 that is perpendicular to the roll axis Z and passes through the rotation center O2 of the wafer chuck 3. The yaw axis Y2 of the wafer chuck 3 is parallel to the yaw axis Y1 of the grinding means 2.

研削装置1は、ウェハチャック3の回転軸a2を砥石21の回転軸a1に対して傾斜させる傾斜手段6を備えている。傾斜手段6は、チルトテーブル61と、固定支持部62と、上流側可動支持部63と、下流側可動支持部64と、を備えている。 The grinding apparatus 1 includes a tilting unit 6 that tilts the rotation axis a2 of the wafer chuck 3 with respect to the rotation axis a1 of the grindstone 21. The tilting means 6 includes a tilt table 61, a fixed support portion 62, an upstream movable support portion 63, and a downstream movable support portion 64.

チルトテーブル61は、平面視で略三角形状に形成されている。チルトテーブル61には、固定支持部62、上流側可動支持部63及び下流側可動支持部64が、回転軸a2を中心にして円周上に120度離れて配置されている。 The tilt table 61 is formed in a substantially triangular shape in a plan view. On the tilt table 61, a fixed support portion 62, an upstream side movable support portion 63, and a downstream side movable support portion 64 are arranged 120 degrees apart on the circumference around the rotation axis a2.

固定支持部62は、チルトテーブル61にボルト62aで締結されている。 The fixed support portion 62 is fastened to the tilt table 61 with a bolt 62a.

上流側可動支持部63は、固定支持部62に対してウェハチャック3の回転方向C2の上流側に配置されている。なお、上流側可動支持部63の構造は、下流側可動支持部64と同様であるから、下流側可動支持部64を例にその構造を説明し、上流側可動支持部63に関する説明を省略する。なお、研削装置1に用いられる鉛直方向Vに昇降自在な可動支持部は2つに限定されず、3つ以上であっても構わない。 The upstream movable support portion 63 is arranged upstream of the fixed support portion 62 in the rotation direction C2 of the wafer chuck 3. Since the structure of the upstream movable support portion 63 is similar to that of the downstream movable support portion 64, the structure thereof will be described by taking the downstream movable support portion 64 as an example, and the description of the upstream movable support portion 63 will be omitted. .. Note that the number of movable support portions used in the grinding device 1 that can move up and down in the vertical direction V is not limited to two, and may be three or more.

下流側可動支持部64は、固定支持部62に対してウェハチャック3の回転方向C2の下流側に配置されている。下流側可動支持部64は、チルトテーブル61に埋め込まれたナット64aと、インデックステーブル5に固定され、上部がナット64aに螺合するチルト用ボールネジ64bと、チルト用ボールネジ64bを回転させるチルト用モータ64cと、を備えている。下流側可動支持部64は、固定支持部62より鉛直方向Vに長く形成されている。 The downstream movable support portion 64 is arranged downstream of the fixed support portion 62 in the rotation direction C2 of the wafer chuck 3. The downstream movable support portion 64 is a nut 64a embedded in the tilt table 61, a tilt ball screw 64b fixed to the index table 5 and having an upper portion screwed into the nut 64a, and a tilt motor for rotating the tilt ball screw 64b. 64c. The downstream movable support portion 64 is formed longer than the fixed support portion 62 in the vertical direction V.

研削装置1は、研削手段2がウェハWを押圧する際の荷重でチルトテーブル61が落ち込んだ沈降量を計測するスケール7を備えている。 The grinding apparatus 1 includes a scale 7 that measures the amount of sinking of the tilt table 61 due to the load applied when the grinding unit 2 presses the wafer W.

研削装置1の動作は、制御装置8によって制御される。制御装置8は、研削装置1を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。制御装置8は、例えば、CPU、メモリ等により構成される。なお、制御装置8の機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現されても良く、ハードウェアを用いて動作することにより実現されても良い。 The operation of the grinding device 1 is controlled by the control device 8. The control device 8 controls each of the constituent elements of the grinding device 1. The control device 8 is composed of, for example, a CPU and a memory. The function of the control device 8 may be realized by controlling using software, or may be realized by operating using hardware.

制御装置8は、図示しない厚みセンサが計測したウェハWの厚みに基づいて、所望のウェハ厚を得られるように、回転軸a2を回転軸a1に対して傾斜させて、砥石21がウェハWを研削する加工範囲を調整する。なお、厚みセンサは、研削装置1の構成に含まれるものに限定されず、例えば、研削装置1の外部装置で計測されたデータを制御装置8にフィードバックさせるものであっても構わない。以下、回転軸a1に対する回転軸a2の角度を「チルト角」と称す。上流側可動支持部63及び下流側可動支持部64がそれぞれ独立して鉛直方向Vに沿って伸縮し、チルトテーブル61が固定支持部62を基準として傾斜することにより、回転軸a2を傾斜させることができる。 Based on the thickness of the wafer W measured by a thickness sensor (not shown), the controller 8 tilts the rotation axis a2 with respect to the rotation axis a1 so that the grindstone 21 holds the wafer W. Adjust the processing range for grinding. The thickness sensor is not limited to the one included in the configuration of the grinding device 1, and may be, for example, one that feeds back data measured by an external device of the grinding device 1 to the control device 8. Hereinafter, the angle of the rotation axis a2 with respect to the rotation axis a1 is referred to as “tilt angle”. The upstream movable support portion 63 and the downstream movable support portion 64 independently expand and contract along the vertical direction V, and the tilt table 61 inclines with the fixed support portion 62 as a reference, thereby inclining the rotation axis a2. You can

制御装置8には、チルト角に応じたウェハWの研削量のデータが記憶されている。これにより、研削前のウェハWの厚み又は研削中のウェハWの厚みを計測し、この厚みと所望のウェハの厚みの差分から研削量及びチルト角を調整する。 The controller 8 stores data on the grinding amount of the wafer W according to the tilt angle. Thus, the thickness of the wafer W before grinding or the thickness of the wafer W during grinding is measured, and the grinding amount and the tilt angle are adjusted from the difference between this thickness and the desired thickness of the wafer.

次に、研削装置1の作用について、図面に基づいて説明する。図4は、研削手段2とウェハチャック3との配置関係を示す平面図である。図5は、研削手段1の軸倒れに応じて保持手段3を傾斜させる様子を示す模式図であり、(a)は軸倒れ前の状態を示し、(b)は軸倒れ後の状態を示す。 Next, the operation of the grinding device 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a plan view showing the positional relationship between the grinding means 2 and the wafer chuck 3. 5A and 5B are schematic diagrams showing how the holding means 3 is tilted according to the axis tilt of the grinding means 1. FIG. 5A shows the state before the axis tilt, and FIG. 5B shows the state after the axis tilt. ..

研削手段2は、ピッチ軸X1方向に並設された2つのリニアガイド23aを介してコラム4に片持ち支持されている。したがって、研削手段2は、研削加工の際に砥石21に作用する背分力のヨーイング成分、すなわちヨー軸Y1回りの回転に強い一方、ピッチング成分、すなわちピッチ軸X1回りの回転に弱くなりがちである。 The grinding means 2 is cantilevered by the column 4 via two linear guides 23a arranged in parallel in the pitch axis X1 direction. Therefore, the grinding means 2 tends to be strong in the yawing component of the back force acting on the grindstone 21 during the grinding process, that is, the rotation around the yaw axis Y1, while being weak in the pitching component, that is, the rotation around the pitch axis X1. is there.

そこで、研削装置1では、研削領域A1が、ヨー軸Y1の先端を跨ぐようにして配置されている。図6に示す従来の研削装置の研削領域A2のピッチング成分と比較して、研削領域A1のピッチング成分は小さく設定されており、ピッチ軸X1回りの回転モーメントが低減されている。なお、研削領域A1は、ヨー軸Y1の基端側を跨ぐように配置されても構わず、このように配置することにより、ピッチ軸X1回りの回転モーメントが更に低減されると共に、ウェハチャック3が研削手段2の下方に配置されることにより、研削装置1を省スペースで配置することができる。 Therefore, in the grinding device 1, the grinding region A1 is arranged so as to straddle the tip of the yaw axis Y1. Compared with the pitching component of the grinding area A2 of the conventional grinding apparatus shown in FIG. 6, the pitching component of the grinding area A1 is set smaller, and the rotational moment about the pitch axis X1 is reduced. The grinding area A1 may be arranged so as to straddle the base end side of the yaw axis Y1. By arranging in this way, the rotational moment about the pitch axis X1 is further reduced and the wafer chuck 3 is also provided. Is arranged below the grinding means 2, the grinding device 1 can be arranged in a space-saving manner.

また、研削手段2とウェハチャック3とは、研削手段2のヨー軸Y1とウェハチャック3のヨー軸Y2とがウェハチャック3の直径の1/4だけ離間するように、配置されている。したがって、研削領域A1は、ヨー軸Y1を挟んで左右対称に形成されており、研削領域A1のピッチング成分は、必要最小限に低減されている。 Further, the grinding means 2 and the wafer chuck 3 are arranged so that the yaw axis Y1 of the grinding means 2 and the yaw axis Y2 of the wafer chuck 3 are separated by ¼ of the diameter of the wafer chuck 3. Therefore, the grinding area A1 is formed symmetrically across the yaw axis Y1, and the pitching component of the grinding area A1 is reduced to the necessary minimum.

研削領域A1は、ウェハWの中心からウェハWの外周に向かって形成されるのが好ましい。これにより、ウェハWの周縁と砥石21とが当接する際のエッヂチッピングが抑制される。 The grinding area A1 is preferably formed from the center of the wafer W toward the outer periphery of the wafer W. This suppresses edge chipping when the peripheral edge of the wafer W and the grindstone 21 are in contact with each other.

傾斜手段6は、研削手段2の自重によるリニアガイド23a回りの回転モーメントに起因する研削手段2の軸倒れを考慮し、砥石21とウェハWとが平行になるようにウェハチャック3を傾斜させるものが好ましい。すなわち、コラム4に片持ち支持された研削手段2は自重で傾くことがあり、このように研削手段2が傾いた状態で研削加工を行うと、砥石21がウェハWに片当たりする虞がある。そこで、研削手段2の傾き角度と同じ角度だけチルトテーブル61を傾ける。 The tilting means 6 tilts the wafer chuck 3 so that the grindstone 21 and the wafer W are parallel in consideration of the axial tilt of the grinding means 2 caused by the rotation moment around the linear guide 23a due to the weight of the grinding means 2. Is preferred. That is, the grinding means 2 cantilevered by the column 4 may tilt due to its own weight. If the grinding process is performed with the grinding means 2 tilted in this way, the grindstone 21 may hit the wafer W one-sided. .. Therefore, the tilt table 61 is tilted by the same angle as the tilt angle of the grinding means 2.

例えば、図6(a)に示すように、研削手段2が水平姿勢を維持する場合には、傾斜手段6は、ウェハWの厚みに基づいてチルトテーブル61の傾きを調整する。 For example, as shown in FIG. 6A, when the grinding means 2 maintains the horizontal posture, the tilting means 6 adjusts the tilt of the tilt table 61 based on the thickness of the wafer W.

しかしながら、図6(b)に示すように、研削手段2が自重で傾く場合には、上流側可動支持部63を伸長させて、チルトテーブル61を研削手段2と同様に傾かせることで、研削手段2の軸倒れに起因する砥石21とウェハWとの片当たりを抑制することができる。 However, as shown in FIG. 6B, when the grinding means 2 tilts due to its own weight, the upstream side movable support portion 63 is extended and the tilt table 61 is tilted in the same manner as the grinding means 2 to perform grinding. It is possible to suppress partial contact between the grindstone 21 and the wafer W due to the axis tilt of the means 2.

このようにして、上述した研削装置1は、研削領域A1がヨー軸Y1を跨いで形成されることにより、研削手段2のピッチ軸X1回りの回転を誘発する研削領域A1のピッチング成分が低減され、研削手段2のピッチ軸X1回りの回転が抑制されるため、研削手段2の姿勢がウェハWに対して平行に維持され、研削領域A1内でウェハWを均等に研削加工することができる。 In this way, in the grinding apparatus 1 described above, the grinding area A1 is formed so as to straddle the yaw axis Y1, so that the pitching component of the grinding area A1 that induces the rotation of the grinding means 2 about the pitch axis X1 is reduced. Since the rotation of the grinding means 2 around the pitch axis X1 is suppressed, the posture of the grinding means 2 is maintained parallel to the wafer W, and the wafer W can be uniformly ground in the grinding area A1.

上述した研削装置1は、傾斜手段6を備えたものを例に説明したが、本発明は、傾斜手段を備えていない研削装置にも適用可能なことは言うまでもない。 Although the grinding apparatus 1 described above has been described by taking the one including the tilting means 6 as an example, it goes without saying that the present invention is also applicable to a grinding apparatus that does not include the tilting means.

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。 The present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that the present invention extends to the modified ones.

1 ・・・ 研削装置
2 ・・・ 研削手段
21・・・ 砥石
22・・・ スピンドル
23・・・ スピンドル送り機構
23a・・・リニアガイド
3 ・・・ ウェハチャック(保持手段)
31・・・ チャック
32・・・ エアベアリング
32a・・・ロータ
32b・・・ステータ
4 ・・・ コラム
5 ・・・ インデックステーブル
6 ・・・ 傾斜手段
61・・・ チルトテーブル
62・・・ 固定支持部
62a・・・ボルト
63・・・ 上流側可動支持部
64・・・ 下流側可動支持部
64a・・・ナット
64b・・・チルト用ボールネジ
64c・・・チルト用モータ
7 ・・・ スケール
8 ・・・ 制御装置
A1・・・ 研削領域
W ・・・ ウェハ
1... Grinding device 2... Grinding means 21... Grinding stone 22... Spindle 23... Spindle feeding mechanism 23a... Linear guide 3... Wafer chuck (holding means)
31... Chuck 32... Air bearing 32a... Rotor 32b... Stator 4... Column 5... Index table 6... Inclination means 61... Tilt table 62... Fixed support Part 62a... Bolt 63... Upstream movable support 64... Downstream movable support 64a... Nut 64b... Tilt ball screw 64c... Tilt motor 7... Scale 8... ..Control device A1... Grinding area W... Wafer

Claims (4)

ウェハを保持して回転可能な保持手段と、前記ウェハを研削する研削手段と、該研削手段を片持ち支持すると共に前記研削手段を鉛直方向と平行で前記研削手段が回転可能な中心軸であるロール軸に沿って前記ウェハに向けて送る送り手段と、を備えた研削装置であって、
前記研削手段が前記ウェハを研削する研削領域は、平面視で前記ロール軸に対して垂直で前記研削手段の砥石の回転中心を通り前記研削手段が回転可能な中心軸であるヨー軸を跨いで円弧状に形成され
前記ロール軸及びヨー軸に垂直で前記送り手段を通り前記研削手段が回転可能な中心軸であるピッチ軸回りの傾きに応じて前記保持手段を傾斜させる傾斜手段を備え、
前記傾斜手段は、平面から視て前記保持手段の回転中心を通り前記ピッチ軸と略平行な直線上で且つ前記ヨー軸を挟んで前記保持手段の回転中心の反対側に配置された固定支持部を備えていることを特徴とする研削装置。
A holding means for holding and rotating a wafer, a grinding means for grinding the wafer, a cantilevered support for the grinding means, and a central axis for rotating the grinding means parallel to the vertical direction. A feed device for feeding the wafer toward the wafer along a roll axis, comprising:
Ground region in which the grinding means for grinding the wafer, across the yaw axis is passing Ri said grinding means rotatable around axis center of rotation of the grinding wheel of the grinding means in perpendicular to the roll axis in a plan view in is formed in a circular arc shape,
A tilting means for tilting the holding means in accordance with a tilt about a pitch axis which is a central axis through which the grinding means can rotate and which is perpendicular to the roll axis and the yaw axis,
The tilting means is a fixed support portion arranged on a straight line that passes through the rotation center of the holding means when viewed in a plane and is substantially parallel to the pitch axis and on the opposite side of the rotation center of the holding means across the yaw axis. grinding apparatus characterized by comprising a.
前記研削領域は、平面視で前記砥石の回転中心を挟んで前記送り手段の反対側に配置されていることを特徴とする請求項1記載の研削装置。 2. The grinding apparatus according to claim 1, wherein the grinding area is arranged on the opposite side of the feed means with the center of rotation of the grindstone being sandwiched between the grinding areas. 前記研削領域は、平面視で前記ヨー軸を挟んで対称に形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の研削装置。 The grinding device according to claim 1, wherein the grinding region is formed symmetrically with respect to the yaw axis in a plan view. 前記研削領域は、平面視で前記ウェハの中心から前記ウェハの外周に向かって円弧状に形成されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の研削装置。 4. The grinding apparatus according to claim 1, wherein the grinding region is formed in an arc shape from the center of the wafer toward the outer circumference of the wafer in a plan view.
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