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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022164980
(43)【公開日】2022-10-31
(54)【発明の名称】加工装置及びウェーハの加工方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/304 20060101AFI20221024BHJP
【FI】
H01L21/304 621E
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021070112
(22)【出願日】2021-04-19
(71)【出願人】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】100075384
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 昂
(74)【代理人】
【識別番号】100172281
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100206553
【弁理士】
【氏名又は名称】笠原 崇廣
(74)【代理人】
【識別番号】100189773
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 英哲
(74)【代理人】
【識別番号】100184055
【弁理士】
【氏名又は名称】岡野 貴之
(74)【代理人】
【識別番号】100185959
【弁理士】
【氏名又は名称】今藤 敏和
(72)【発明者】
【氏名】湊 浩吉
【テーマコード(参考)】
5F057
【Fターム(参考)】
5F057AA05
5F057BA15
5F057BB03
5F057CA22
5F057DA14
5F057DA17
5F057EB20
(57)【要約】
【課題】ウェーハに対するエッジトリミング及びノッチトリミングの双方を実施可能な加工装置を提供する。
【解決手段】加工装置は、ウェーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、保持面に平行なY軸方向に延在する第1スピンドルを有し、第1スピンドルに装着された切削ブレードで保持テーブルに保持されたウェーハを加工する第1加工ユニットと、保持面に垂直なZ軸方向に延在する第2スピンドルを有し、第2スピンドルに装着された円柱状の加工具で保持テーブルに保持されたウェーハを加工する第2加工ユニットと、を備える。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、
該保持面に平行なY軸方向に延在する第1スピンドルを有し、該第1スピンドルに装着された切削ブレードで該保持テーブルに保持された該ウェーハを加工する第1加工ユニットと、
該保持面に垂直なZ軸方向に延在する第2スピンドルを有し、該第2スピンドルに装着された円柱状の加工具で該保持テーブルに保持された該ウェーハを加工する第2加工ユニットと、
該保持テーブルと、該第1加工ユニットと、該第2加工ユニットと、を該保持面に平行なXY座標平面上において相対的に移動させるXY座標平面移動機構と、
該保持テーブルと、該第1加工ユニットと、を該Z軸方向に沿って相対的に移動させる第1Z軸移動機構と、
該保持テーブルと、該第2加工ユニットと、を該Z軸方向に沿って相対的に移動させる第2Z軸移動機構と、
を備えることを特徴とする加工装置。
【請求項2】
該加工具の先端面には、その中央から外縁まで延在する溝が形成されている請求項1に記載の加工装置。
【請求項3】
ウェーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、
該保持面に平行なY軸方向に延在する第1スピンドルを有し、該第1スピンドルに装着された切削ブレードで該保持テーブルに保持された該ウェーハを加工する第1加工ユニットと、
該保持面に垂直なZ軸方向に延在する第2スピンドルを有し、該第2スピンドルに装着された円柱状の加工具で該保持テーブルに保持された該ウェーハを加工する第2加工ユニットと、
該保持テーブルと、該第1加工ユニットと、該第2加工ユニットと、を該保持面に平行なXY座標平面上において相対的に移動させるXY座標平面移動機構と、
該保持テーブルと、該第1加工ユニットと、を該Z軸方向に沿って相対的に移動させる第1Z軸移動機構と、
該保持テーブルと、該第2加工ユニットと、を該Z軸方向に沿って相対的に移動させる第2Z軸移動機構と、
を備える加工装置を用いて、ノッチが形成されたノッチ領域と円弧状に延在する円弧領域とを含む外周領域を有し、該ノッチ領域及び該円弧領域が面取りされたウェーハを加工するウェーハの加工方法であって、
該ウェーハを該保持テーブルで保持する保持ステップと、
該保持ステップの実施後に、該第1加工ユニットを用いて該ウェーハの該円弧領域に該切削ブレードを切り込ませ、該円弧領域の少なくとも一部を除去するエッジトリミングステップと、
該保持ステップの実施後に、該第2加工ユニットを用いて該ウェーハの該ノッチ領域に該加工具を削りこませ、該エッジトリミングステップでは除去されない該ノッチ領域の該ウェーハの中心に近い内側部分の少なくとも一部を除去するノッチトリミングステップと、
を備えることを特徴とするウェーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハを加工する加工装置及びウェーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
IC(Integrated Circuit)及びLSI(Large Scale Integration)等のデバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成要素である。このようなチップは、例えば、半導体材料からなるウェーハの表面に多数のデバイスを形成した後に、ウェーハを個々のデバイスを含む領域毎に分割することで製造される。
【0003】
チップの製造に用いられるウェーハは、外周領域に生じるクラックを起点として割れやすい。そのため、チップの製造工程においては、各種工程に先立って、外周領域が面取りされることが一般的である。さらに、チップの製造工程においては、製造されるチップの小型化等を目的として、ウェーハの分割に先立って、ウェーハの裏面側を研削してウェーハが薄化されることも多い。
【0004】
ただし、外周領域が面取りされたウェーハの裏面側を研削してウェーハを薄化すると、外周領域の裏面側がナイフエッジのような形状になる。この部分には、応力が集中してクラックが生じやすい。そのため、チップの製造工程においては、外周領域の表面側の一部を除去するエッジトリミングが行われた後に、外周領域の残部を除去するようにウェーハの裏面側を研削することがある(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2000-173961号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
チップの製造に用いられるウェーハの外周領域の一部(ノッチ領域)には、一般的に、ウェーハの結晶方位を示すノッチが形成されている。このノッチは、例えば、チップの製造工程におけるウェーハの位置決め等に利用される。ただし、このようなウェーハに対して、加工幅が広いエッジトリミングと裏面側の研削とが行われると、ノッチが消失して、その後の工程においてウェーハの位置決め等が困難になるおそれがある。
【0007】
他方、ウェーハの裏面側を研削した後にノッチのウェーハの中心に近い端部(内側端部)が残存するように、ウェーハに対して加工幅が狭いエッジトリミングを行うことで、その後の工程においてウェーハの位置決め等を容易にすることができる。ただし、この場合には、面取りされたノッチ領域のウェーハの中心に近い部分(内側部分)が残存することに起因して、ウェーハの裏面側を研削する際にウェーハにクラックが生じるおそれがある。
【0008】
また、加工幅が狭いエッジトリミングを行った後に、ノッチ領域の内側部分の表面側の一部を除去するノッチトリミングが行われることがある。この場合、ノッチの内側端部が残存するため、その後の工程におけるウェーハの位置決め等が容易になる。さらに、面取りされたノッチ領域の内側部分の表面側の一部が除去されているため、ウェーハの裏面側を研削する際のクラックの発生が抑制される。
【0009】
ただし、エッジトリミングとノッチトリミングとは、別々の装置において行われる。そのため、両者を行う場合には、ウェーハを搬送する工程等がさらに必要になる。その結果、この場合には、ウェーハを分割して製造されるチップの製造時間及びその製造コストが増加するおそれがある。
【0010】
これらの点に鑑み、本発明の目的は、ウェーハに対するエッジトリミング及びノッチトリミングの双方を実施可能な加工装置及びこの加工装置を用いたウェーハの加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一側面によれば、ウェーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持面に平行なY軸方向に延在する第1スピンドルを有し、該第1スピンドルに装着された切削ブレードで該保持テーブルに保持された該ウェーハを加工する第1加工ユニットと、該保持面に垂直なZ軸方向に延在する第2スピンドルを有し、該第2スピンドルに装着された円柱状の加工具で該保持テーブルに保持された該ウェーハを加工する第2加工ユニットと、該保持テーブルと、該第1加工ユニット及び該第2加工ユニットと、を該保持面に平行なXY座標平面上において相対的に移動させるXY座標平面移動機構と、該保持テーブルと、該第1加工ユニットと、を該Z軸方向に沿って相対的に移動させる第1Z軸移動機構と、該保持テーブルと、該第2加工ユニットと、を該Z軸方向に沿って相対的に移動させる第2Z軸移動機構と、を備えることを特徴とする加工装置が提供される。
【0012】
さらに、本発明の加工装置においては、該加工具の先端面には、その中央から外縁まで延在する溝が形成されていることが好ましい。
【0013】
また、本発明の他の側面によれば、ウェーハを保持する保持面を有する保持テーブルと、該保持面に平行なY軸方向に延在する第1スピンドルを有し、該第1スピンドルに装着された切削ブレードで該保持テーブルに保持された該ウェーハを加工する第1加工ユニットと、該保持面に垂直なZ軸方向に延在する第2スピンドルを有し、該第2スピンドルに装着された円柱状の加工具で該保持テーブルに保持された該ウェーハを加工する第2加工ユニットと、該保持テーブルと、該第1加工ユニット及び該第2加工ユニットと、を該保持面に平行なXY座標平面上において相対的に移動させるXY座標平面移動機構と、該保持テーブルと、該第1加工ユニットと、を該Z軸方向に沿って相対的に移動させる第1Z軸移動機構と、該保持テーブルと、該第2加工ユニットと、を該Z軸方向に沿って相対的に移動させる第2Z軸移動機構と、を備える加工装置を用いて、ノッチが形成されたノッチ領域と円弧状に延在する円弧領域とを含む外周領域を有し、該ノッチ領域及び該円弧領域が面取りされたウェーハを加工するウェーハの加工方法であって、該ウェーハを該保持テーブルで保持する保持ステップと、該保持ステップの実施後に、該第1加工ユニットを用いて該ウェーハの該円弧領域に該切削ブレードを切り込ませ、該円弧領域の少なくとも一部を除去するエッジトリミングステップと、該保持ステップの実施後に、該第2加工ユニットを用いて該ウェーハの該ノッチ領域に該加工具を削りこませ、該ノッチ領域の該内側部分の少なくとも一部を除去するノッチトリミングステップと、を備えるウェーハの加工方法が提供される。
【発明の効果】
【0014】
本発明においては、異なる装置間においてウェーハを搬送することなく、エッジトリミング及びノッチトリミングの双方を実施できる。これにより、ウェーハを分割して製造されるチップの製造時間及びその製造コストの増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1図1(A)は、ウェーハの一例を模式的に示す上面図であり、図1(B)は、ウェーハの一例を模式的に示す断面図である。
図2図2は、加工装置の一例を模式的に示す斜視図である。
図3図3は、加工具の一例を模式的に示す斜視図である。
図4図4は、ウェーハの加工方法の一例を模式的に示すフローチャートである。
図5図5(A)は、エッジトリミングされたウェーハの一例を模式的に示す上面図であり、図5(B)は、エッジトリミングされたウェーハの一例を模式的に示す断面図である。
図6図6(A)は、ノッチトリミングされたウェーハの一例を模式的に示す上面図であり、図6(B)は、ノッチトリミングされたウェーハの一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1(A)は、エッジトリミング及びノッチトリミングが実施されるウェーハの一例を模式的に示す上面図であり、図1(B)は、図1(A)に示されるA線におけるウェーハの断面を模式的に示す断面図である。
【0017】
図1(A)及び図1(B)に示されるウェーハ11は、例えば、シリコン(Si)等の半導体材料からなり、その外周領域の一部(ノッチ領域)には結晶方位を示すためのノッチ11aが形成されている。また、ウェーハ11のノッチ領域以外の外周領域(円弧領域)は、円弧状に延在する。すなわち、ウェーハ11は、ノッチ11aが形成されたノッチ領域と、円弧状に延在する円弧領域とを含む外周領域を有する。
【0018】
また、この外周領域(ノッチ領域及び円弧領域)は面取りされている。すなわち、ウェーハ11の側面11bは、外側に凸になるように湾曲している。さらに、ウェーハ11の表面11c側は、互いに交差する複数の分割予定ラインで複数の領域に区画されており、各領域には、IC又はLSI等のデバイス13が形成されている。
【0019】
なお、ウェーハ11の材質、形状、構造及び大きさ等に制限はない。ウェーハ11は、例えば、シリコン以外の半導体材料(例えば、炭化シリコン(SiC)又は窒化ガリウム(GaN)等)からなっていてもよい。同様に、デバイス13の種類、数量、形状、構造、大きさ及び配置等にも制限はない。
【0020】
また、ウェーハ11は、その取り扱いを容易にするために、粘着テープを介してリングフレームと一体化されていてもよい。例えば、ウェーハ11の裏面11dがウェーハ11よりも径が長い円盤状の粘着テープの中央領域に貼着され、かつ、ウェーハ11の径よりも内径が長いリングフレームが粘着テープの外周領域に貼着されていてもよい。
【0021】
図2は、ウェーハ11に対してエッジトリミング及びノッチトリミングの双方を実施する加工装置の一例を模式的に示す斜視図である。なお、図2に示されるX軸方向(前後方向)及びY軸方向(左右方向)は、水平面上において互いに垂直な方向であり、また、Z軸方向(上下方向)は、X軸方向及びY軸方向に垂直な方向(鉛直方向)である。
【0022】
図2に示される加工装置2は、各構成要素を支持する基台4を有する。基台4上には、X軸移動機構(XY座標平面移動機構の一部)6が設けられている。X軸移動機構6は、基台4の上面に固定され、かつ、X軸方向に沿って延在する一対のガイドレール8を有する。この一対のガイドレール8の上面(表面)側には、一対のガイドレール8に沿ってスライド可能な態様で移動プレート10が連結されている。
【0023】
また、一対のガイドレール8の間には、X軸方向に沿って延在するねじ軸12が配置されている。このねじ軸12の一端部には、ねじ軸12を回転させるためのモータ14が連結されている。そして、ねじ軸12の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸12の表面を転がるボールを収容するナット部(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。
【0024】
すなわち、ねじ軸12が回転すると、ボールがナット部内を循環して、ナット部がX軸方向に沿って移動する。また、このナット部は、移動プレート10の下面(裏面)側に固定されている。そのため、モータ14でねじ軸12を回転させれば、ナット部とともに移動プレート10がX軸方向に沿って移動する。
【0025】
X軸移動機構6の周りには、ウェーハ11を加工する際にウェーハ11に供給された液体等を一時的に貯留するウォーターケース16が設けられている。ウォーターケース16内に貯留された液体は、ドレーン(不図示)等を介して加工装置2の外部に排出される。移動プレート10の上面(表面)側には、円柱状のθテーブル18が設けられている。
【0026】
θテーブル18の上端部には、円盤状の保持テーブル20の下部が固定されている。この保持テーブル20は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料からなる円盤状の枠体22を有する。枠体22は、円盤状の底壁と、この底壁の外周部から上方に延在する円環状の側壁とを有する。そして、底壁及び側壁によって枠体22の上面側に凹部が画定され、この凹部には、セラミックス等からなる円盤状のポーラス板24が固定されている。
【0027】
さらに、ポーラス板24は、X軸方向及びY軸方向に平行な上面を有し、その下面側は、保持テーブル20及びθテーブル18の内部に形成された吸引路(不図示)及びバルブ等を介してエジェクタ等の吸引源(不図示)に接続されている。そして、この吸引源が動作した状態でバルブを開くと、その上面近傍の空間に負圧が生じる。そのため、ポーラス板24の上面は、ウェーハ11を保持する保持テーブル20の保持面として機能する。
【0028】
すなわち、ポーラス板24の上面にウェーハ11が置かれた状態でポーラス板24の上面近傍の空間に負圧を生じさせると、ウェーハ11が保持テーブル20に吸引保持される。さらに、保持テーブル20は、θテーブル18を介して、その保持面の中心を通り、かつ、Z軸方向に平行な直線を回転軸として、保持テーブル20を回転させるモータ等の回転駆動源(不図示)と連結している。
【0029】
また、θテーブル18の周囲には、テーブルカバー26が設けられている。さらに、テーブルカバー26の前方及び後方には、X軸方向に沿って伸縮可能な蛇腹状の防塵防滴カバー(不図示)が設けられている。そして、X軸移動機構6が移動プレート10を移動させると、テーブルカバー26がθテーブル18及び保持テーブル20と共にX軸方向に沿って移動し、かつ、移動するテーブルカバー26に合わせて防塵防滴カバーが伸縮する。
【0030】
基台4上には、X軸移動機構6を跨ぐ様に配置された支持構造30が設けられている。具体的には、支持構造30は、X軸移動機構6を挟むように基台4上に設けられた一対の平板状の立設部30a,30bと、X軸移動機構6の上方の空間を渡るように一対の立設部30a,30b上に設けられた平板状の渡設部30cとを有する。
【0031】
この渡設部30cの前面(表面)側には、第1Y軸移動機構(XY座標平面移動機構の一部)32a及び第2Y軸移動機構(XY座標平面移動機構の別の部分)32bが設けられている。第1Y軸移動機構32a及び第2Y軸移動機構32bは、渡設部30cの前面に固定され、かつ、Y軸方向に沿って延在する一対のガイドレール34を共有する。この一対のガイドレール34の前面(表面)側には、移動プレート36a及び移動プレート36bが設けられている。
【0032】
移動プレート36aは、移動プレート36bよりも立設部30aに近接し、また、移動プレート36bは、移動プレート36aよりも立設部30bに近接する。そして、移動プレート36a及び移動プレート36bは、互いが接触しない範囲において、一対のガイドレール34に沿ってスライド可能な態様でガイドレール34の前面(表面)側に連結されている。
【0033】
また、一対のガイドレール34の間には、Y軸方向に沿って延在するねじ軸38a及びねじ軸38bが配置されている。このねじ軸38aの立設部30b側の端部には、ねじ軸38aを回転させるためのモータ40aが連結されている。同様に、このねじ軸38bの立設部30a側の端部には、ねじ軸38bを回転させるためのモータ(不図示)が連結されている。
【0034】
そして、ねじ軸38aの螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸38aの表面を転がるボールを収容するナット部(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。すなわち、ねじ軸38aが回転すると、ボールがナット部材を循環して、ナット部がY軸方向に沿って移動する。また、このナット部は、移動プレート36aの後面(裏面)側に固定されている。そのため、モータ40aでねじ軸38aを回転させれば、ナット部とともに移動プレート36aがY軸方向に沿って移動する。
【0035】
同様に、ねじ軸38bの螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸38bの表面を転がるボールを収容するナット部(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。すなわち、ねじ軸38bが回転すると、ボールがナット部材を循環して、ナット部がY軸方向に沿って移動する。また、このナット部は、移動プレート36bの後面(裏面)側に固定されている。そのため、ねじ軸38bの立設部30a側の端部に連結されたモータでねじ軸38bを回転させれば、ナット部とともに移動プレート36bがY軸方向に沿って移動する。
【0036】
なお、第1Y軸移動機構32aには、移動プレート36aをY軸方向に沿って移動させるためのボールねじ(ねじ軸38a等)及びモータ40aが含まれる。また、第2Y軸移動機構32bには、移動プレート36bをY軸方向に沿って移動させるためのボールねじ(ねじ軸38b等)及びねじ軸38bの立設部30a側の端部に連結されたモータが含まれる。
【0037】
移動プレート36aの前面(表面)には、第1Z軸移動機構42が設けられている。第1Z軸移動機構42は、移動プレート36aの前面(表面)に固定され、かつ、Z軸方向に沿って延在する一対のガイドレール44を有する。一対のガイドレール44の前面(表面)側には、一対のガイドレール44に沿ってスライド可能な態様で移動プレート46が連結されている。
【0038】
また、一対のガイドレール44の間には、Z軸方向に沿って延在するねじ軸48が配置されている。このねじ軸48の上端部には、ねじ軸48を回転させるためのモータ50が連結されている。そして、ねじ軸48の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸48の表面を転がるボールを収容するナット部(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。
【0039】
すなわち、ねじ軸48が回転すると、ボールがナット部内を循環して、ナット部がZ軸方向に沿って移動する。また、このナット部は、移動プレート46の後面(裏面)側に固定されている。そのため、モータ50でねじ軸48を回転させれば、ナット部とともに移動プレート46がZ軸方向に沿って移動する。
【0040】
移動プレート46の下部には、第1加工ユニット52が固定されている。第1加工ユニット52は、Y軸方向に沿って延在する筒状のスピンドルハウジング54を有する。スピンドルハウジング54には、Y軸方向に延在するスピンドル(第1スピンドル)が収容されている。このスピンドルは、回転可能な状態でスピンドルハウジング54によって支持される。
【0041】
また、このスピンドルの立設部30b側の端部(先端部)は、スピンドルハウジング54の外に露出し、この先端部には、環状の切刃を有する切削ブレード56が装着されている。切削ブレード56は、例えば、ハブタイプの切削ブレードである。ハブタイプの切削ブレードは、金属等でなる環状の基台と、基台の外周縁に沿って形成された環状の切刃とによって構成される。
【0042】
この切削ブレードの切刃は、例えば、ダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素(cBN:cubic Boron Nitride)等でなる砥粒がニッケル等の結合材によって固定された電鋳砥石によって構成される。あるいは、切削ブレード56は、ワッシャータイプの切削ブレードであってもよい。ワッシャータイプの切削ブレードは、金属、セラミックス又は樹脂等でなる結合材によって砥粒が固定された環状の切刃によって構成される。
【0043】
さらに、スピンドルハウジング54には、スピンドルの基端部に連結されるモータ等の回転駆動源(不図示)が収容されている。そのため、この回転駆動源でスピンドルを回転させれば、Y軸方向に沿った直線を回転軸として切削ブレード56が回転する。また、スピンドルハウジング54の側面には、撮像ユニット58が固定されている。
【0044】
撮像ユニット58は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等の光源と、対物レンズと、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子とを有する。
【0045】
また、移動プレート36bの前面(表面)には、第2Z軸移動機構60が設けられている。第2Z軸移動機構60は、移動プレート36bの前面(表面)に固定され、かつ、Z軸方向に沿って延在する一対のガイドレール62を有する。一対のガイドレール62の前面(表面)側には、一対のガイドレール62に沿ってスライド可能な態様で移動プレート64が連結されている。
【0046】
また、一対のガイドレール62の間には、Z軸方向に沿って延在するねじ軸66が配置されている。このねじ軸66の上端部には、ねじ軸66を回転させるためのモータ68が連結されている。そして、ねじ軸66の螺旋状の溝が形成された表面には、回転するねじ軸66の表面を転がるボールを収容するナット部(不図示)が設けられ、ボールねじが構成されている。
【0047】
すなわち、ねじ軸66が回転すると、ボールがナット部内を循環して、ナット部がZ軸方向に沿って移動する。また、このナット部は、移動プレート64の後面(裏面)側に固定されている。そのため、モータ68でねじ軸66を回転させれば、ナット部とともに移動プレート64がZ軸方向に沿って移動する。
【0048】
移動プレート64の立設部30a側の側部には、第2加工ユニット70が固定されている。第2加工ユニット70は、Z軸方向に沿って延在する円筒状のスピンドルハウジング72を有する。スピンドルハウジング72には、Z軸方向に延在するスピンドル(第2スピンドル)74が収容されている。スピンドル74は、回転可能な状態でスピンドルハウジング72によって支持される。
【0049】
また、スピンドル74の下端部は、スピンドルハウジング72の外に露出し、この下端部には、円柱状の加工具76が装着されている。図3は、加工具76等を示す斜視図である。図3に示されるように、加工具76の先端(下端)面76aには、十字状の溝76bが形成されている。
【0050】
この溝76bが先端面76aに形成されることで、ノッチトリミングの際の先端面76aの中央領域の温度上昇(焼け)が抑制される。これにより、ノッチトリミングの際の加工不良の発生を抑制することができる。なお、加工具76の先端面76aに形成される溝の形状に制限はない。
【0051】
この溝は、例えば、先端面76aの中央から外縁まで延在するような溝であればよい。具体的には、この溝は、先端面76aの周方向に沿って等間隔に配置される3つ又は5つ以上の外縁上の点のそれぞれと、先端面76aの中心とを直線的に接続したような形状(放射状)であってもよい。
【0052】
また、この加工具76のZ軸方向に沿った長さは、例えば、ウェーハ11の厚さよりも長くなるように設計され、また、その下面の直径は、例えば、ウェーハ11に形成されるノッチ11aの幅(ウェーハ11の径方向に沿った長さ)よりも長くなるように設計される。
【0053】
この加工具76は、例えば、気孔が内在するビトリファイドボンド又はレジンボンド等のボンド材と、このボンド材に分散されたダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素等の砥粒とを含む。さらに、この加工具76は、加工具76からウェーハ11への金属元素のコンタミネーションが極力生じないように構成されていることが好ましい。
【0054】
例えば、加工具76のボンド材には、加工具76の特性(例えば、耐摩耗性等)を向上させるために用いられるフィラーを意図的に含有させないことが好ましい。すなわち、加工具76のボンド材は、その製造工程等において不可避的に混入する金属元素(不可避的不純物)以外の金属元素を含有しないことが好ましい。
【0055】
さらに、スピンドルハウジング72には、スピンドル74の上端部に連結されるモータ等の回転駆動源(不図示)が収容されている。そのため、この回転駆動源でスピンドル74を回転させれば、Z軸方向に沿った直線を回転軸として加工具76が回転する。
【0056】
図4は、加工装置2を用いてウェーハ11を加工するウェーハの加工方法の一例を模式的に示すフローチャートである。この方法においては、まず、ウェーハ11を保持テーブル20で保持する(保持ステップ:S1)。具体的には、まず、ウェーハ11を搬入可能な位置に保持テーブル20を移動させる。例えば、X軸移動機構6が保持テーブル20をX軸方向に沿って前方に移動させる。
【0057】
次いで、X軸方向及びY軸方向に平行な平面(XY座標平面)において、ウェーハ11の中心と保持テーブル20の保持面の中心とが一致するように、表面11cを上にしてウェーハ11を保持テーブル20に搬入する。次いで、保持テーブル20の保持面近傍の空間に負圧を生じさせるように、保持テーブル20に接続された吸引源を動作させる。
【0058】
保持ステップ(S1)が実施されれば、第1加工ユニット52を用いてウェーハ11に対するエッジトリミングを行う(エッジトリミングステップ:S2)。具体的には、まず、XY座標平面において、ウェーハ11の中心からみてY軸方向に位置するウェーハ11の外周領域が切削ブレード56からみてX軸方向に配置されるように、第1Y軸移動機構32aが第1加工ユニット52をY軸方向に沿って移動させる。
【0059】
この時、切削ブレード56からみてX軸方向に配置されるウェーハ11の外周領域の幅(ウェーハ11の径方向に沿った長さ)がウェーハ11に形成されたノッチ11aの幅よりも短くなるように、第1加工ユニット52の位置が調整される。次いで、ウェーハ11の表面11cの高さからウェーハ11の仕上げ厚みを引いた高さと裏面11dの高さとの間の高さに切削ブレード56の最下端を位置付けるように、第1Z軸移動機構42が第1加工ユニット52を下降させる。
【0060】
次いで、切削ブレード56を回転させるように、スピンドルハウジング54に収容された回転駆動源がスピンドル(第1スピンドル)を回転させる。次いで、切削ブレード56を回転させたまま、ウェーハ11に切削ブレード56を切り込ませるように、X軸移動機構6が保持テーブル20をX軸方向に沿って後方に移動させる。
【0061】
そして、ウェーハ11の中心からみてY軸方向に位置するウェーハ11の外周領域に切削ブレード56の最下端が到達すれば、X軸移動機構6による保持テーブル20の移動を停止させる。次いで、切削ブレード56を回転させたまま、保持テーブル20に連結されている回転駆動源が保持テーブル20を少なくとも一回転させる。これにより、ウェーハ11に対するエッジトリミングが完了する。
【0062】
図5(A)は、このようにエッジトリミングされたウェーハ11を模式的に示す上面図であり、図5(B)は、図5(A)に示されるA線におけるウェーハ11の断面を模式的に示す断面図である。図5(A)及び図5(B)に示されるように、このようにエッジトリミングされたウェーハ11においては、面取りされたノッチ領域(ノッチ11aが形成された領域)のウェーハ11の中心に近い部分(内側部分)の表面側が除去されることなく残存している。
【0063】
エッジトリミングステップ(S2)が実施されれば、第2加工ユニット70を用いてウェーハ11に対するノッチトリミングを行う(ノッチトリミングステップ:S3)。具体的には、まず、XY座標平面において、ウェーハ11のノッチ領域と加工具76とが重なるように、X軸移動機構6が保持テーブル20をX軸方向に沿って移動させ、かつ、第2Y軸移動機構32bが第2加工ユニット70をY軸方向に沿って移動させる。
【0064】
この時、加工具76が、XY座標平面において、ウェーハ11に残存する面取りされたノッチ領域の内側部分に重なるように、保持テーブル20及び第2加工ユニット70の位置が調整される。次いで、加工具76を回転させるように、スピンドルハウジング72に収容された回転駆動源がスピンドル(第2スピンドル)74を回転させる。
【0065】
次いで、加工具76を回転させたまま、ウェーハ11に加工具76を削りこませるように、第2Z軸移動機構60が第2加工ユニット70を下降させる。そして、ウェーハ11の表面11cの高さからウェーハ11の仕上げ厚みを引いた高さと裏面11dの高さとの間の高さに加工具76の先端(下端)面76aが到達すれば、第2Z軸移動機構60による第2加工ユニット70の下降を停止させる。これにより、ウェーハ11に対するノッチトリミングが完了する。
【0066】
図6(A)は、このようにノッチトリミングされたウェーハ11を模式的に示す上面図であり、図6(B)は、図6(A)に示されるA線におけるウェーハ11の断面を模式的に示す断面図である。図6(A)及び図6(B)に示されるように、このようにノッチトリミングされたウェーハ11においては、ノッチ領域のウェーハ11の内側部分の表面側が除去されている。
【0067】
図4に示されるウェーハ11の加工方法においては、加工装置2を用いることで、異なる装置間においてウェーハ11を搬送することなく、エッジトリミング及びノッチトリミングの双方を実施できる。これにより、ウェーハ11を分割して製造されるチップの製造時間及びその製造コストの増加を抑制することができる。
【0068】
なお、上述した加工装置及び加工方法は本発明の一態様であって、本発明は上述した加工装置又は加工方法に限定されない。例えば、加工装置2においては、第1加工ユニット52及び第2加工ユニット70が保持テーブル20を介して対面するような位置に配置されていたが、本発明の加工装置においては、これらの位置関係は限定されない。
【0069】
すなわち、本発明の加工装置においては、それが設置されるクリーンルームのレイアウト等に応じて、第1加工ユニット52、第2加工ユニット70及び保持テーブル20の配置が変更されてもよい。例えば、保持テーブル20からみて、第1加工ユニット52及び第2加工ユニット70の一方がX軸方向に配置され、その他方がY軸方向に配置されてもよい。
【0070】
また、加工装置2においては、保持テーブル20がX軸方向において移動可能であり、かつ、第1加工ユニット52及び第2加工ユニット70がY軸方向及びZ軸方向において移動可能であるが、本発明の加工装置においては、これらの移動方向は限定されない。
【0071】
すなわち、本発明の加工装置においては、保持テーブル20と第1加工ユニット52と第2加工ユニット70とのXY座標平面上における相対的な移動と、保持テーブル20と第1加工ユニット52とのZ軸方向に沿った相対的な移動と、保持テーブル20と第2加工ユニット70とのZ軸方向に沿った相対的な移動と、が可能であれば、どのような構造であってもよい。
【0072】
具体的には、本発明の加工装置においては、保持テーブル20と第1加工ユニット52と第2加工ユニット70とをXY座標平面上において相対的に移動させる移動機構(XY座標平面移動機構)は、X軸移動機構6、第1Y軸移動機構32a及び第2Y軸移動機構32bに限定されない。例えば、このXY座標平面移動機構は、保持テーブル20をY軸方向に沿って移動させるY軸移動機構と、第1加工ユニット52をX軸方向に沿って移動させる第1X軸移動機構と、第2加工ユニット70をX軸方向に沿って移動させる第2X軸移動機構と、によって構成されていてもよい。
【0073】
また、本発明の加工装置においては、保持テーブル20と第1加工ユニット52とをZ軸方向に沿って相対的に移動させる移動機構は、第1加工ユニット52をZ軸方向に沿って移動させる第1Z軸移動機構42に限定されない。例えば、この移動機構は、保持テーブル20をZ軸方向に沿って移動させる移動機構であってもよい。
【0074】
同様に、本発明の加工装置においては、保持テーブル20と第2加工ユニット70とをZ軸方向に沿って相対的に移動させる移動機構は、第2加工ユニット70をZ軸方向に沿って移動させる第2Z軸移動機構60に限定されない。例えば、この移動機構は、保持テーブル20をZ軸方向に沿って移動させる移動機構であってもよい。
【0075】
また、図4に示される加工方法においては、エッジトリミングステップ(S2)の後にノッチトリミングステップ(S3)が実施されていたが、本発明の加工方法においては、保持ステップ(S1)の後でエッジトリミングステップ(S2)の前にノッチトリミングステップ(S3)を実施してもよい。
【0076】
また、図4に示される加工方法のエッジトリミングステップ(S2)及びノッチトリミングステップ(S3)においては、ウェーハ11の外周領域の裏面11d側の一部を残存させるようにエッジトリミング及びノッチトリミングが行われているが、本発明の加工方法のエッジトリミングステップ(S2)及びノッチトリミングステップ(S3)においては、ウェーハ11の外周領域の全部が除去されてもよい。
【0077】
すなわち、本発明の方法の加工ステップにおいては、ウェーハ11の外周部分に段差を形成することなく、ウェーハ11の表面11c及び裏面11dに直交するような側面が形成されるようにエッジトリミング及びノッチトリミングが行われてもよい。
【0078】
このようなエッジトリミングは、例えば、ウェーハ11に切削ブレード56を切り込ませる前に、切削ブレード56の最下端の高さをウェーハ11の裏面11dよりも下に位置付け、この高さを維持したまま、ウェーハ11を加工することによって行われる。また、このようなノッチトリミングは、例えば、ウェーハ11に削り込ませた加工具76がウェーハ11の裏面11dに到達するまで第2Z軸移動機構60が第2加工ユニット70を下降させることによって行われる。
【0079】
なお、このようなエッジトリミング及びノッチトリミングが行われる場合には、ウェーハ11の裏面11d側に粘着テープが貼着されていることが好ましい。すなわち、この粘着テープを介してウェーハ11が保持テーブル20に保持された状態で、ウェーハ11のエッジトリミング及びノッチトリミングが行われることが好ましい。
【0080】
その他、上述した実施形態にかかる構造及び方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【0081】
11 :ウェーハ(11a:ノッチ、11b:側面、11c:表面、11d:裏面)
13 :デバイス
2 :切削装置
4 :基台
6 :X軸移動機構
8 :ガイドレール
10 :移動プレート
12 :ねじ軸
14 :モータ
16 :ウォーターケース
18 :θテーブル
20 :保持テーブル
22 :枠体
24 :ポーラス板
26 :カバー
30 :支持構造(30a,30b:立設部、30c:渡設部)
32a:第1Y軸移動機構
32b:第2Y軸移動機構
34 :ガイドレール
36a,36b:移動プレート
38a,38b:ねじ軸
40a:モータ
42 :第1Z軸移動機構
44 :ガイドレール
46 :移動プレート
48 :ねじ軸
50 :モータ
52 :第1加工ユニット
54 :スピンドルハウジング
56 :切削ブレード
58 :撮像ユニット
60 :第1Z軸移動機構
62 :ガイドレール
64 :移動プレート
66 :ねじ軸
68 :モータ
70 :第2加工ユニット
72 :スピンドルハウジング
74 :スピンドル
76 :加工具(76a:先端(下端)面、76b:溝)
図1
図2
図3
図4
図5
図6