(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-27
(45)【発行日】2023-11-07
(54)【発明の名称】ウエーハの加工方法
(51)【国際特許分類】
B24B 41/06 20120101AFI20231030BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20231030BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20231030BHJP
【ＦＩ】
B24B41/06 L
B24B7/04 A
H01L21/304 622J
H01L21/304 631
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019151169
(22)【出願日】2019-08-21
(65)【公開番号】P2021030336
(43)【公開日】2021-03-01
【審査請求日】2022-06-17
(73)【特許権者】
【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】110003524
【氏名又は名称】弁理士法人愛宕綜合特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100113217
【弁理士】
【氏名又は名称】奥貫 佐知子
(74)【代理人】
【識別番号】100202496
【弁理士】
【氏名又は名称】鹿角 剛二
(74)【代理人】
【識別番号】100202692
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 吉文
(72)【発明者】
【氏名】辻本 浩平
【審査官】山内 康明
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１３／０２１６４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－０１１８３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１２５７６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－０３８５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開第０１０２２７７８（ＥＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｂ ４１／０６
Ｂ２４Ｂ ７／０４
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハの裏面を研削するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着工程と、
ウエーハの表面に貼着された粘着テープに粘着層が形成されていない熱圧着シートを配設する熱圧着シート配設工程と、
熱圧着シートを加熱すると共に平坦部材で押圧して、熱圧着シートを粘着テープに圧着して一体化する一体化工程と、
研削装置のチャックテーブルに熱圧着シート側を保持しウエーハの裏面に研削水を供給しながら所望の厚さに研削する研削工程と、
該研削工程の後、該チャックテーブルから一体化されたウエーハを搬出し、熱圧着シートを粘着テープから剥離する剥離工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法。
【請求項2】
該剥離工程において、熱圧着シートを部分的に加熱、又は冷却して温度差を生じさせて粘着テープから該熱圧着シートを剥離する請求項１に記載のウエーハの加工方法。
【請求項3】
該熱圧着シートは、ポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートである請求項１、又は２に記載のウエーハの加工方法。
【請求項4】
該熱圧着シートが該ポリオレフィン系シートである場合は、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかから選択される請求項３に記載のウエーハの加工方法。
【請求項5】
該一体化工程において熱圧着シートを加熱する際の温度は、該ポリエチレンシートの場合は１２０℃～１４０℃であり、該ポリプロピレンシートの場合は１６０℃～１８０℃であり、該ポリスチレンシートの場合は２２０℃～２４０℃である請求項４に記載のウエーハの加工方法。
【請求項6】
該熱圧着シートがポリエステル系シートである場合は、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシートのいずれかから選択される請求項３に記載のウエーハの加工方法。
【請求項7】
該一体化工程において熱圧着シートを加熱する際の温度は、該ポリエチレンテレフタレートシートの場合は２５０℃～２７０℃であり、該ポリエチレンナフタレートシートの場合は１６０℃～１８０℃である請求項６に記載のウエーハの加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハの裏面を研削するウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハは、表面に粘着テープが貼着されて保護された後、研削装置のチャックテーブルに粘着テープ側が保持されて裏面が研削されて所望の厚みに形成される（例えば特許文献１を参照）。
【0003】
上記したようにして所望の厚みに形成されたウエーハは、ダイシング装置、レーザー加工装置によって個々のデバイスチップに分割されて携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される。
【0004】
また、研削装置は、ウエ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エーハを研削する研削砥石を回転可能に備えた研削手段と、ウエーハと研削砥石とに研削水を供給する研削水供給手段と、研削されたウエーハを洗浄する洗浄手段と、から概ね構成されていて、ウエーハを所望の厚みに研削することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００５－２４６４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記した研削装置によってウエーハの裏面を研削すると、研削によって発生した研削屑の殆どは、研削水によってチャックテーブルの外部に流されるものの、チャックテーブルの上面（保持面）に負圧を作用させてウエーハを吸引し保持していることから、チャックテーブルとウエーハとの隙間から研削屑の一部が入り込み、チャックテーブルによって保持されているウエーハに貼着された保護テープの下面側に付着する。特に、ウエーハの表面に糊剤等を介して粘着テープを貼着した場合、ウエーハの表面側にウネリが形成され、このウネリがチャックテーブルとウエーハとの密着度を低下させ、チャックテーブルとウエーハとの隙間に研削屑が入り込む要因と成り得る。さらに、このように研削加工が完了したウエーハは、研削手段に配設された洗浄手段によって研削面が洗浄されるものの、チャックテーブルに保持されていたウエーハの粘着テープ側に対する洗浄が十分になされないことから、次工程に搬送された際に、汚染源となってしまうという問題がある。
【0007】
本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、研削加工が施される際に、チャックテーブルに保持されるウエーハの保持面側に貼着された粘着テープに研削屑を付着させないウエーハの加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハの裏面を研削するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着工程と、ウエーハの表面に貼着された粘着テープに粘着層が形成されていない熱圧着シートを配設する熱圧着シート配設工程と、熱圧着シートを加熱すると共に平坦部材で押圧して、熱圧着シートを粘着テープに圧着して一体化する一体化工程と、研削装置のチャックテーブルに熱圧着シート側を保持しウエーハの裏面に研削水を供給しながら所望の厚さに研削する研削工程と、該研削工程の後、該チャックテーブルから一体化されたウエーハを搬出し、熱圧着シートを粘着テープから剥離する剥離工程と、から少なくとも構成されるウエーハの加工方法が提供される。
【0009】
好ましくは、該剥離工程において、熱圧着シートを部分的に加熱、又は冷却して温度差を生じさせて粘着テープから該熱圧着シートを剥離することが含まれる。
【0010】
該熱圧着シートは、ポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートであることが好ましい。該熱圧着シートが該ポリオレフィン系シートである場合は、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかから選択される。該一体化工程において熱圧着シートを加熱する際の温度は、該ポリエチレンシートの場合は１２０℃～１４０℃であり、該ポリプロピレンシートの場合は１６０℃～１８０℃であり、該ポリスチレンシートの場合は２２０℃～２４０℃である。
【0011】
該熱圧着シートがポリエステル系シートである場合は、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリエチレンナフタレートシートのいずれかから選択される該一体化工程において熱圧着シートを加熱する際の温度は、該ポリエチレンテレフタレートシートの場合は２５０℃～２７０℃であり、該ポリエチレンナフタレートシートの場合は１６０℃～１８０℃である。
【発明の効果】
【0012】
本発明のウエーハの加工方法は、複数のデバイスが分割予定ラインによって区画され表面に形成されたウエーハの裏面を研削するウエーハの加工方法であって、ウエーハの表面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着工程と、ウエーハの表面に貼着された粘着テープに粘着層が形成されていない熱圧着シートを配設する熱圧着シート配設工程と、熱圧着シートを加熱すると共に平坦部材で押圧して、熱圧着シートを粘着テープに圧着して一体化する一体化工程と、研削装置のチャックテーブルに熱圧着シート側を保持しウエーハの裏面に研削水を供給しながら所望の厚さに研削する研削工程と、該研削工程の後、該チャックテーブルから一体化されたウエーハを搬出し、熱圧着シートを粘着テープから剥離する剥離工程と、から少なくとも構成されるので、粘着テープに直接研削屑を付着させることがなく、次工程に搬送された際に、研削屑が次工程における汚染源となるという問題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】粘着テープ貼着工程の実施態様を示す斜視図である。
【図2】熱圧着シート配設工程の実施態様を示す斜視図である。
【図3】一体化工程の実施態様を示す斜視図である。
【図4】切断工程の実施態様を示す斜視図である。
【図5】本実施形態に好適な研削装置の全体斜視図である。
【図8】剥離工程を実施する剥離用チャックテーブルにウエーハを載置する態様を示す斜視図である。
【図9】剥離工程の実施態様を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明に基づいて構成されるウエーハの加工方法に係る実施形態について添付図面を参照しながら、詳細に説明する。
【0015】
本実施形態のウエーハの加工方法は、ウエーハの表面に粘着テープを貼着する粘着テープ貼着工程と、ウエーハの表面に貼着された粘着テープに熱圧着シートを配設する熱圧着シート配設工程と、熱圧着シートを加熱すると共に平坦部材で押圧して、熱圧着シートを粘着テープに圧着して一体化する一体化工程と、研削装置のチャックテーブルに熱圧着シート側を保持しウエーハの裏面に研削水を供給しながら所望の厚さに研削する研削工程と、該チャックテーブルから一体化されたウエーハを搬出し、熱圧着シートを粘着テープから剥離する剥離工程と、から少なくとも構成される。以下に、順を追って、各工程について説明する。
【0016】
（粘着テープ貼着工程）
図１には、粘着テープ貼着工程の実施態様を示す斜視図が示されている。粘着テープ貼着工程を実施するに際し、まず、図１に示す加工対象であるウエーハＷと、ウエーハＷに貼着する粘着テープＴと、粘着テープ貼着工程、及び後述する熱圧着シート配設工程を実施するためのチャックテーブル１００を用意する。ウエーハＷは、たとえば、シリコン（Ｓｉ）からなり、複数のデバイスＤが分割予定ラインによって区画され表面Ｗａに形成されている。粘着テープＴは、例えば、略ウエーハＷと同形状に設定された円形のポリ塩化ビニルシートと、該ポリ塩化ビニルシートの表面に塗布された粘着剤（例えばアクリル樹脂）とから構成される。チャックテーブル１００は、通気性を有する多孔質のポーラスセラミックからなる円盤形状の吸着チャック１００ａと、吸着チャック１００ａの外周を囲繞する円形枠部１００ｂとからなり、図示しない吸引手段を作動することにより吸着チャック１００ａの上面（保持面）に載置されるウエーハＷを吸引保持することができる。
図１には、粘着テープ貼着工程の実施態様を示す斜視図が示されている。粘着テープ貼着工程を実施するに際し、まず、図１に示す加工対象であるウエーハＷと、ウエーハＷに貼着する粘着テープＴと、粘着テープ貼着工程、及び後述する熱圧着シート配設工程を実施するためのチャックテーブル１００を用意する。ウエーハＷは、たとえば、シリコン（Ｓｉ）からなり、複数のデバイスＤが分割予定ラインによって区画され表面Ｗａに形成されている。粘着テープＴは、例えば、略ウエーハＷと同形状に設定された円形のポリ塩化ビニルシートと、該ポリ塩化ビニルシートの表面に塗布された粘着剤（例えばアクリル樹脂）とから構成される。チャックテーブル１００は、通気性を有する多孔質のポーラスセラミックからなる円盤形状の吸着チャック１００ａと、吸着チャック１００ａの外周を囲繞する円形枠部１００ｂとからなり、図示しない吸引手段を作動することにより吸着チャック１００ａの上面（保持面）に載置されるウエーハＷを吸引保持することができる。
【0017】
上記したように、ウエーハＷ、粘着テープＴ、及びチャックテーブル１００を用意したならば、ウエーハＷのデバイスＤが形成された表面Ｗａに対して、粘着テープＴの粘着剤が塗付された側を向けて貼着する。ウエーハＷの表面Ｗａに粘着テープＴを貼着する場合、図１に示すようなチャックテーブル１００を利用することもできるが、予め周知のテープ貼り機（図示は省略）等を利用して貼着しておくこともできる。
【0018】
（熱圧着シート配設工程）
上記したように粘着テープＴを貼着したならば、図２に示すように、熱圧着シート配設工程を実施する。まず、上記した粘着テープ配設工程により表面Ｗａに粘着テープＴが貼着されたウエーハＷを用意し、図２に示すように、ウエーハＷの粘着テープＴが貼着された表面Ｗａ側を上に、裏面Ｗｂ側を下にして、チャックテーブル１００の吸着チャック１００ａの中心に載置する。吸着チャック１００ａにウエーハＷを載置したならば、ウエーハＷに貼着された粘着テープＴの上に、２０～１００μｍの厚みで形成された円形の熱圧着シート１１０が載置される。熱圧着シート１１０としては、ポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートが選択可能であり、ポリオレフィン系シートである場合は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）シートが選択される。図２から理解されるように、吸着チャック１００ａの直径は、ウエーハＷの直径よりもやや大きく設定されており、ウエーハＷが吸着チャック１００ａの中心に載置されることにより、ウエーハＷの外周を囲むように吸着チャック１００ａが露出した状態となる。熱圧着シート１１０は、少なくともウエーハＷを覆うことが可能な大きさであり、好ましくは、吸着チャック１００ａの直径よりも大きい直径で形成され、チャックテーブル１００の円形枠部１００ｂよりも僅かに小さい直径で形成される。これにより、吸着チャック１００ａの全面及びウエーハＷが熱圧着シート１１０で覆われる。なお、粘着テープＴ上に載置される熱圧着シート１１０には糊剤等の粘着層は形成されていない。
上記したように粘着テープＴを貼着したならば、図２に示すように、熱圧着シート配設工程を実施する。まず、上記した粘着テープ配設工程により表面Ｗａに粘着テープＴが貼着されたウエーハＷを用意し、図２に示すように、ウエーハＷの粘着テープＴが貼着された表面Ｗａ側を上に、裏面Ｗｂ側を下にして、チャックテーブル１００の吸着チャック１００ａの中心に載置する。吸着チャック１００ａにウエーハＷを載置したならば、ウエーハＷに貼着された粘着テープＴの上に、２０～１００μｍの厚みで形成された円形の熱圧着シート１１０が載置される。熱圧着シート１１０としては、ポリオレフィン系シート、又はポリエステル系シートが選択可能であり、ポリオレフィン系シートである場合は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）シートが選択される。図２から理解されるように、吸着チャック１００ａの直径は、ウエーハＷの直径よりもやや大きく設定されており、ウエーハＷが吸着チャック１００ａの中心に載置されることにより、ウエーハＷの外周を囲むように吸着チャック１００ａが露出した状態となる。熱圧着シート１１０は、少なくともウエーハＷを覆うことが可能な大きさであり、好ましくは、吸着チャック１００ａの直径よりも大きい直径で形成され、チャックテーブル１００の円形枠部１００ｂよりも僅かに小さい直径で形成される。これにより、吸着チャック１００ａの全面及びウエーハＷが熱圧着シート１１０で覆われる。なお、粘着テープＴ上に載置される熱圧着シート１１０には糊剤等の粘着層は形成されていない。
【0019】
上記した熱圧着シート１１０は、加熱することにより粘着力を発揮するシートであるが、上記したポリエチレンシートに限定されない。熱圧着シート１１０としてポリオレフィン系シートを採用する場合は、上記したポリエチレンシートの他、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）シート、ポリスチレン（ＰＳ）シートを採用することができる。また、熱圧着シート１１０としてポリエステル系シートを採用する場合は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）シートのいずれかを採用することができる。
【0020】
チャックテーブル１００に、粘着テープＴを貼着したウエーハＷ、及び熱圧着シート１１０を載置したならば、吸引ポンプ等を含む図示しない吸引手段を作動させて、吸引力Ｖｍを吸着チャック１００ａに作用させ、ウエーハＷ、及び熱圧着シート１１０を吸引する。上記したように、熱圧着シート１１０によって、吸着チャック１００ａの上面（保持面）全域及びウエーハＷが覆われているため、吸引力Ｖｍは、ウエーハＷ及び熱圧着シート１１０全体に作用し、ウエーハＷと熱圧着シート１１０とを吸着チャック１００ａ上に吸引保持すると共に、ウエーハＷ上の粘着テープＴと熱圧着シート１１０との間に残存していた空気を吸引して両者を密着させる。粘着テープＴの表面には、複数のデバイスＤ及び粘着テープＴの貼着面に付加された粘着剤の影響により生じるウネリを含む微小な凹凸が形成されるが、チャックテーブル１００によって吸引保持されることにより、粘着テープＴ上の微小な凹凸面から残存空気が吸引されて、熱圧着シート１１０が粘着テープＴに密着した状態になる。以上により、熱圧着シート配設工程が完了する。
【0021】
【0022】
一体化工程を実施するに際し、図３に示すように、ウエーハＷ及び熱圧着シート１１０を吸引保持した状態のチャックテーブル１００の上方に、熱圧着シート１１０を加熱すると共に熱圧着シート１１０を押圧して熱圧着シート１１０とウエーハＷとを一体化するための一体化手段１２０（一部のみ示す。）を位置付ける。一体化手段１２０は、内部に加熱ヒータ及び温度センサ（図示は省略）を内蔵した円盤状の平坦部材１２２を備えており、下面１２４はフッ素樹脂がコーティングされた平坦面である。平坦部材１２２の直径は、少なくともウエーハＷと同等か、それ以上の直径で設定される。
【0023】
一体化手段１２０をチャックテーブル１００の上方に位置付けたならば、一体化手段１２０に内蔵された加熱ヒータを作動して、平坦部材１２２を下降させ、ウエーハＷ上に配設された熱圧着シート１１０を押圧する。平坦部材１２２の加熱ヒータ及び温度センサの作動によって、平坦部材１２２の下面１２４は１２０℃～１４０℃になるように制御される。本実施形態の熱圧着シート１１０は、上記したようにポリエチレンシートであり、１２０℃～１４０℃に加熱されることにより、ポリエチレンシートが溶融する温度に近づけられて粘着力が発揮されると共に軟化する。そして、上記したように、ウエーハＷの表面Ｗａに貼着された粘着テープＴ上に形成された微小な凹凸に熱圧着シート１１０が密着した状態であることから、加熱されることで軟化した熱圧着シート１１０とウエーハＷ上の粘着テープＴとの密着度が増し、加熱されることにより発揮される熱圧着シート１１０の粘着力の作用により圧着される。また、平坦部材１２２の下面１２４は平坦面であることから、ウエーハＷ上の粘着テープＴ上に貼着される熱圧着シート１１０の表面が平坦化される。以上により、粘着テープＴ上に熱圧着シート１１０が圧着されてウエーハＷと共に一体化される一体化工程が完了する。なお、上記したように、平坦部材１２２の下面１２４にはフッ素樹脂がコーティングされていることから、熱圧着シート１１０が加熱されて粘着力が発揮されたとしても、熱圧着シート１１０から平坦部材１２２を良好に離反させることが可能である。
【0024】
上記した一体化工程では、熱圧着シート１１０を加熱してウエーハＷ上の粘着テープＴ上に圧着して熱圧着シート１１０をウエーハＷと一体化する手段として、図２に示すような加熱ヒータを内蔵した平坦部材１２２を使用する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、平坦部材１２２とは別に加熱手段を備え、この加熱手段により熱圧着シート１１０を所定の温度に加熱して、上記した形状の平坦部材１２２で押圧して圧着することができる。また、熱圧着シート１１０の表面に赤外線を照射して加熱した後に、ローラー状の平坦部材で押圧して圧着したり、或いは、加熱ヒータ及び温度センサを内蔵したローラーで所定の温度に加熱すると共に押圧して、熱圧着シート１１０を粘着テープＴ上に圧着したりすることもできる。
【0025】
本実施形態では、上記した一体化工程に続き、後工程で実施される研削工程に配慮して、熱圧着シート１１０をウエーハＷの形状に沿って切断する切断工程を実施する。なお、この切断工程は、必ずしも実施する必要はないが、実施した方が熱圧着シート１１０と一体化されたウエーハＷの取り扱いが容易になり、後述する研削工程にとって好都合である。以下に、図４を参照しながら切断工程について説明する。
【0026】
（切断工程）
図４に示すように、熱圧着シート１１０が圧着されたウエーハＷを吸引保持したチャックテーブル１００上に、切断手段７０（一部のみ示す。）を位置付ける。より具体的には、切断手段７０は、熱圧着シート１１０を切断するための円盤形状の切削ブレード７２と、切削ブレード７２を矢印Ｒ１で示す方向に回転駆動するためのモータ７４とを備え、切削ブレード７２の刃先を、ウエーハＷの外周位置になるように位置付ける。切削ブレード７２がウエーハＷの外周位置に位置付けられたならば、切削ブレード７２を熱圧着シート１１０の厚みだけ切込み送りし、チャックテーブル１００を矢印Ｒ２で示す方向に回転させる。これにより、熱圧着シート１１０が、ウエーハＷの外周に沿って切断され、ウエーハＷの外周からはみ出した熱圧着シート１１０の余剰部分を切断して切り離すことができる。以上により、切断工程が完了する。
図４に示すように、熱圧着シート１１０が圧着されたウエーハＷを吸引保持したチャックテーブル１００上に、切断手段７０（一部のみ示す。）を位置付ける。より具体的には、切断手段７０は、熱圧着シート１１０を切断するための円盤形状の切削ブレード７２と、切削ブレード７２を矢印Ｒ１で示す方向に回転駆動するためのモータ７４とを備え、切削ブレード７２の刃先を、ウエーハＷの外周位置になるように位置付ける。切削ブレード７２がウエーハＷの外周位置に位置付けられたならば、切削ブレード７２を熱圧着シート１１０の厚みだけ切込み送りし、チャックテーブル１００を矢印Ｒ２で示す方向に回転させる。これにより、熱圧着シート１１０が、ウエーハＷの外周に沿って切断され、ウエーハＷの外周からはみ出した熱圧着シート１１０の余剰部分を切断して切り離すことができる。以上により、切断工程が完了する。
【0027】
（研削工程・熱圧着シート洗浄工程）
上記したように、一体化工程によってウエーハＷ、粘着テープＴ、及び熱圧着シート１１０を一体化したならば、ウエーハＷの裏面Ｗｂを研削する研削工程を実施する。以下、図５を参照しながら、この研削工程を実施するのに好適な研削装置１について説明する。
上記したように、一体化工程によってウエーハＷ、粘着テープＴ、及び熱圧着シート１１０を一体化したならば、ウエーハＷの裏面Ｗｂを研削する研削工程を実施する。以下、図５を参照しながら、この研削工程を実施するのに好適な研削装置１について説明する。
【0028】
研削装置１は、略直方体状の装置ハウジング２を備えている。図５において、装置ハウジング２の右側の上端には、静止支持板２１が立設されている。この静止支持板２１の内側壁面には、上下方向に延びる２対の案内レール２２、２２及び２３、２３が設けられている。一方の案内レール２２、２２には粗研削手段としての粗研削ユニット３が上下方向に移動可能に装着されており、他方の案内レール２３、２３には仕上げ研削手段としての仕上げ研削ユニット４が上下方向に移動可能に装着されている。
【0029】
粗研削ユニット３は、ユニットハウジング３１と、ユニットハウジング３１に回転自在に支持された回転軸３１ａの下端に装着されたホイールマウント３２に装着され、下面に環状に複数の研削砥石３３ａが配置された粗研削ホイール３３と、該ユニットハウジング３１の上端に装着されホイールマウント３２を矢印Ｒ３で示す方向に回転させる電動モータ３４と、ユニットハウジング３１を装着した移動基台３５とを備えている。移動基台３５は、静止支持板２１に設けられた案内レール２２、２２に支持されており、粗研削ユニット３が上下方向に移動させられる。図示の実施形態における研削装置１は、粗研削ユニット３の移動基台３５を上下方向に研削送りする研削送り機構３６を備えている。研削送り機構３６は、静止支持板２１に案内レール２２、２２と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド３６１と、該雄ねじロッド３６１を回転駆動するためのパルスモータ３６２と、移動基台３５に装着され雄ねじロッド３６１と螺合する図示しない雌ねじブロックを備えており、パルスモータ３６２によって雄ねじロッド３６１を正転及び逆転駆動することにより、粗研削ユニット３を上下方向に移動させる。
【0030】
仕上げ研削ユニット４も上記粗研削ユニット３と略同様に構成されており、ユニットハウジング４１と、ユニットハウジング４１に回転自在に支持された回転軸４１ａの下端に装着されたホイールマウント４２に装着され下面に環状に複数の研削砥石４３ａが配置された仕上げ研削ホイール４３と、ユニットハウジング４１の上端に装着されホイールマウント４２を矢印Ｒ４で示す方向に回転させる電動モータ４４と、ユニットハウジング４１を装着した移動基台４５とを備えている。移動基台４５は、静止支持板２１に設けられた案内レール２３、２３に支持されており、仕上げ研削ユニット４が上下方向に移動させられる。なお、仕上げ研削ユニット４の研削砥石４３ａは、粗研削ユニット３の研削砥石３３ａよりも細かい砥粒によって構成されている。図示の実施形態における研削装置１は、仕上げ研削ユニット４の移動基台４５を案内レール２３、２３に沿って移動する研削送り機構４６を備えている。研削送り機構４６は、上記静止支持板２１に案内レール２３、２３と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド４６１と、雄ねじロッド４６１を回転駆動するためのパルスモータ４６２と、移動基台４５に装着され雄ねじロッド４６１と螺合する図示しない雌ねじブロックを備えており、パルスモータ４６２によって雄ねじロッド４６１を正転及び逆転駆動することにより、仕上げ研削ユニット４を上下方向に移動させる。
【0031】
電動モータ３４及び電動モータ４４によって回転させられる回転軸３１ａ、回転軸４１ａの回転軸端３１ｂ、４１ｂには、図示しない研削水供給手段が接続されている。研削水供給手段は、圧送ポンプが内蔵された研削水タンクを備え、該研削水タンクから圧送される研削水Ｌ１を、回転軸３１ａ、及び回転軸４１ａに導入し、回転軸３１ａ、回転軸４１ａの内部に形成された貫通孔を介して供給し、粗研削ホイール３３、及び仕上げ研削ホイール４３の下端面から噴射する。
【0032】
図示の実施形態における研削装置１は、上記静止支持板２１の前側において装置ハウジング２の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル５を備えている。このターンテーブル５は、比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印Ｒ５で示す方向に適宜回転させられる。図示の実施形態の場合、ターンテーブル５には３個のチャックテーブル６が均等な間隔で配設されている。このチャックテーブル６は、円盤状の枠体６１と、ポーラスセラミック材によって形成された吸着チャック６２とからなっており、吸着チャック６２に載置される被加工物を図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持する。枠体６１は、吸着チャック６２を支持すると共に吸着チャック６２を囲繞する外縁部を構成する。吸着チャック６２の上面と枠体６１の外縁部は、その高さが面一になるように構成されている。このように構成されたチャックテーブル６は、図示しない回転駆動機構によって矢印Ｒ６で示す方向に回転させられる。ターンテーブル５に配設された３個のチャックテーブル６は、ターンテーブル５が矢印Ｒ５で示す方向に１２０度回転させられる毎に、被加工物搬入・搬出域Ａ→粗研削加工域Ｂ→仕上げ研削加工域Ｃ→被加工物搬入・搬出域Ａに順次移動させられる。
【0033】
図示の研削装置１は、被加工物搬入・搬出域Ａに対して一方側に配設され研削加工前の被加工物であるウエーハＷをストックする第１のカセット７と、被加工物搬入・搬出域Ａに対して他方側に配設され研削加工後の被加工物であるウエーハＷをストックする第２のカセット８と、第１のカセット７と被加工物搬入・搬出域Ａとの間に配設され被加工物の中心合わせを行う仮置き手段９と、洗浄手段１１とを備えている。また、第１のカセット７内に収納された被加工物であるウエーハＷを仮置き手段９に搬出するとともに洗浄手段１１で洗浄されたウエーハＷを第２のカセット８に搬送する第１の搬送手段１２と、仮置き手段９上に載置され中心合わせされたウエーハＷを被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６上に搬送する第２の搬送手段１３と、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６上に載置されている研削加工後のウエーハＷを洗浄手段１１に搬送する第３の搬送手段１４とを備えている。
【0034】
第１の搬送手段１２が配置された装置ハウジング２の手前側には、オペレータが研削加工を指示したり、加工条件を指定したりするための操作パネル１５、研削加工時の状況を表示すると共にタッチパネル機能を備えた表示モニタ１６等が配設されている。なお、本実施形態の研削装置１には、上記した構成の他、各作動部を制御するための制御手段、及び粗研削加工域Ｂ及び仕上げ研削加工域Ｃにそれぞれ隣接して配設されたウエーハの厚みを計測する厚み計測手段（いずれも図示は省略）等が配設されている。
【0035】
本実施形態の研削装置１は、概ね上記したとおりの構成を備えており、図５乃至図７を参照しながら、研削装置１を使用して実施される研削工程について説明する。なお、以下に説明する研削工程は、粗研削ユニット３によって実施される粗研削工程、及び仕上げ研削ユニット４によって実施される仕上げ研削工程からなる例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されず、１つの研削工程のみによって構成されるものであってもよい。
【0036】
研削工程を実施するに際しては、図６に示すように、粘着テープＴ上に熱圧着シート１１０が圧着され一体化されたウエーハＷを反転して裏面Ｗｂ側を上方に、熱圧着シート１１０側を下方に向けて、研削装置１の被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６の吸着チャック６２上に載置する。チャックテーブル６の吸着チャック６２は、図示しない吸引手段に接続されており、該吸引手段を作動することにより吸引力を作用させてウエーハＷをチャックテーブル６上に吸引保持する。
【0037】
ウエーハＷを、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６上に吸引保持したならば、研削装置１のターンテーブル５をＲ５で示す方向に１２０度回転して、ウエーハＷを吸引保持したチャックテーブル６を粗研削ユニット３の直下に位置付ける。次いで、図７に示すように、粗研削ユニット３の回転軸３１ａを矢印Ｒ７で示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させつつ、チャックテーブル６を矢印Ｒ８で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転させる。そして、研削砥石３３ａをウエーハＷの裏面Ｗｂに接触させ、研削ホイール３２を、例えば１μｍ／秒の研削送り速度で下方、すなわち、チャックテーブル６に対し垂直な方向に研削送りする。この際、回転軸３１ａを介して粗研削ホイール３２の下面からウエーハＷの研削面、すなわち裏面Ｗｂに対して研削水Ｌ１が供給される。また、これと同時に、図示しない接触式の測定ゲージによりウエーハＷの厚みを測定しながら研削を進めることができ、ウエーハＷの裏面Ｗｂが粗研削されてウエーハＷを粗研削における所望の厚さとして、粗研削工程が完了する。
【0038】
上記したように、粗研削工程が完了したならば、ターンテーブル５をＲ５で示す方向にさらに１２０度回転して、チャックテーブル６を仕上げ研削ユニット４の直下に移動させる。仕上げ研削ユニット４の直下にチャックテーブル６を移動させたならば、仕上げ研削ユニット４の回転スピンドル４１ａを例えば６０００ｒｐｍで回転させつつ、チャックテーブル６を例えば３００ｒｐｍで回転させる。そして、研削砥石４３ａをウエーハＷの裏面Ｗｂに接触させ、研削ホイール４２を、例えば０．１μｍ／秒の研削送り速度で下方、すなわち、チャックテーブル６に対し垂直な方向に研削送りする。この際、回転軸４１ａを介して仕上げ研削ホイール４２の下面からウエーハＷの研削面、すなわち裏面Ｗｂに対して研削水Ｌ１が供給される。また、これと同時に、図示しない接触式の測定ゲージによりウエーハＷの厚みを測定しながら研削を進めることができ、ウエーハＷの裏面Ｗｂが研削されてウエーハＷを仕上げ研削における所望の厚さとして、仕上げ研削工程が完了し、上記した粗研削工程、及びこの仕上げ研削工程からなる研削工程が完了する。
【0039】
上記したように、研削工程が完了したならば、ターンテーブル５をＲ５で示す方向にさらに１２０度回転してチャックテーブル６を被加工物搬入・搬出域Ａに位置付ける。被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたウエーハＷは、第３の搬送手段１４の作動により、裏面Ｗｂ側が吸引されて、洗浄手段１１に搬送され、洗浄手段１１によって、ウエーハＷの研削面、すなわちウエーハＷの裏面Ｗｂが洗浄される洗浄工程。この洗浄工程によって洗浄され水分が除去されたウエーハＷは、第１の搬送手段１２によって吸着されて、第２のカセット８の所定の位置に搬送され収容される。
【0040】
（剥離工程）
上記した研削工程、洗浄工程が完了したならば、第２のカセット８に収容されたウエーハＷの粘着テープＴ側から、上記した一体化工程において圧着され一体化された熱圧着シート１１０を剥離する剥離工程を実施する。剥離工程について、図８、図９を参照しながら、以下に説明する。
上記した研削工程、洗浄工程が完了したならば、第２のカセット８に収容されたウエーハＷの粘着テープＴ側から、上記した一体化工程において圧着され一体化された熱圧着シート１１０を剥離する剥離工程を実施する。剥離工程について、図８、図９を参照しながら、以下に説明する。
【0041】
剥離工程を実施するに際し、図８に示すような剥離用チャックテーブル９０を用意する。剥離用チャックテーブル９０は、中央に通気性を有する多孔質のポーラスセラミックからなる円盤形状の吸着チャック９２を備えている。吸着チャック９２は、図示しない吸引手段に接続されている。研削加工が施されたウエーハＷは、第２のカセット８から搬出されて、熱圧着シート１１０が貼着された側を上方に向け、裏面Ｗｂ側を吸着チャック９２に載置し吸引保持される。次いで、吸着チャック９２に吸引保持されたウエーハＷの熱圧着シート１１０の外周部分に対し、図示しない冷却手段、又は加熱手段を作動して、部分的に冷却処理、又は加熱処理を施し、外周部分とそれ以外の部分とにおいて温度差を生じさせて、熱圧着シート１１０をその外周部分から剥離しやすい状態とする。その後、図９に示すように、ウエーハＷを吸着チャック９２に吸引保持した状態で、熱圧着シート１１０を上記した冷却処理、又は加熱処理を施した外周部分を起点として粘着テープＴから剥離する。以上により剥離工程が完了する。
【0042】
上記した本実施形態によれば、ウエーハＷの表面Ｗａに貼着された粘着テープＴに圧着された熱圧着シート１１０が平坦化されていることから、研削装置１のチャックテーブル６に保持されて研削工程が実施されても、熱圧着シート１１０とチャックテーブル６の保持面との隙間から研削屑が入り込みづらい。また、仮に熱圧着シート１１０に研削屑が付着しても、熱圧着シートが平坦化されていることから研削屑の付着力が弱く、熱圧着シート１１０に研削屑が付着することが抑制される。さらに、仮に熱圧着シート１１０に微小な研削屑が付着することがあったとしても、次工程に搬送される前に、上記した剥離工程を実施することによって粘着テープＴから熱圧着シート１１０が剥離されるので、そもそも粘着テープＴに研削屑が付着することが回避され、熱圧着シート１１０に付着した研削屑が次工程において汚染源となるという問題が完全に解消される。よって、次工程において、粘着テープＴを、そのまま保護部材として機能させることができる。
【0043】
なお、上記した実施形態では、熱圧着シート１１０としてポリエチレンシートを採用したが、本発明はこれに限定されず、ポリオレフィン系のシート、又はポリエステル系のシートから適宜選択することができる。
【0044】
熱圧着シート１１０を、ポリオレフィン系のシートから選択する場合、ポリエチレンシートの他に、ポリプロピレンシート、ポリスチレンシートのいずれかから選択することができる。熱圧着シート１１０として、ポリプロピレンシートを選択した場合は、一体化工程において加熱する際の温度を１６０℃～１８０℃とすることが好ましい。また、熱圧着シート１１０として、ポリスチレンシートを選択した場合は、一体化工程において加熱する際の温度を２２０℃～２４０℃とすることが好ましい。
【0045】
さらに、熱圧着シート１１０を、ポリエステル系のシートとする場合、ポリエチレンテレフタレートシート、又はポリエチレンナフタレートシートから選択することができる。熱圧着シート１１０として、ポリエチレンテレフタレートシートを選択した場合は、一体化工程において加熱する際の温度を２５０℃～２７０℃とすることが好ましい。また、熱圧着シート１１０として、ポリエチレンナフタレートシートを選択した場合は、一体化工程において加熱する際の温度を１６０℃～１８０℃とすることが好ましい。
【符号の説明】
【0046】
１：研削装置
２：装置ハウジング
３：粗研削ユニット
４：仕上げ研削ユニット
５：ターンテーブル
６：チャックテーブル
７：第１のカセット
８：第２のカセット
９：仮置き手段
１１：洗浄手段
１２：第１の搬送手段
１３：第２の搬送手段
１４：第３の搬送手段
２１：静止支持基板
２２、２３：案内レール
３１：ユニットハウジング
３１ａ：回転軸
３３：粗研削ホイール
３３ａ：研削砥石
３４：電動モータ
３５：移動基台
３６：研削送り機構
４１：ユニットハウジング
４１ａ：回転軸
４３：研削ホイール
４３ａ：研削砥石
４４：電動モータ
４５：移動基台
４６：研削送り機構
１００：チャックテーブル
１１０：熱圧着シート
１２０：一体化手段
１２２：押圧部材
１２４：下面
Ａ：被加工物搬入・搬出域
Ｂ：粗研削加工域
Ｃ：仕上げ研削加工域
Ｄ：デバイス
Ｌ１：研削水
Ｌ２：洗浄水
Ｔ：粘着テープ
Ｗ：ウエーハ
Ｗａ：表面
Ｗｂ：裏面
２：装置ハウジング
３：粗研削ユニット
４：仕上げ研削ユニット
５：ターンテーブル
６：チャックテーブル
７：第１のカセット
８：第２のカセット
９：仮置き手段
１１：洗浄手段
１２：第１の搬送手段
１３：第２の搬送手段
１４：第３の搬送手段
２１：静止支持基板
２２、２３：案内レール
３１：ユニットハウジング
３１ａ：回転軸
３３：粗研削ホイール
３３ａ：研削砥石
３４：電動モータ
３５：移動基台
３６：研削送り機構
４１：ユニットハウジング
４１ａ：回転軸
４３：研削ホイール
４３ａ：研削砥石
４４：電動モータ
４５：移動基台
４６：研削送り機構
１００：チャックテーブル
１１０：熱圧着シート
１２０：一体化手段
１２２：押圧部材
１２４：下面
Ａ：被加工物搬入・搬出域
Ｂ：粗研削加工域
Ｃ：仕上げ研削加工域
Ｄ：デバイス
Ｌ１：研削水
Ｌ２：洗浄水
Ｔ：粘着テープ
Ｗ：ウエーハ
Ｗａ：表面
Ｗｂ：裏面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
