JP4690263B2 - Wafer backside grinding method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明はウェハーの裏面研削により発生したシリコン微粒子含有液(スラリー或いはスラッジ)を有効利用するための裏面研削方法とその装置に関する。 The present invention relates to a back grinding method and apparatus for effectively using a silicon fine particle-containing liquid (slurry or sludge) generated by wafer back grinding.
モバイル携帯パソコンや携帯電話に代表されるように電子機器は急速に高性能化・小型化並びに軽量化が進んでいる。このような流れの中で半導体装置に対しても高性能化・小型化が求められており、最近では非常に肉厚の薄いICチップを多数個積層するという半導体装置が出現している。 As represented by mobile portable personal computers and mobile phones, electronic devices are rapidly increasing in performance, size and weight. Under such a trend, there is a demand for higher performance and miniaturization of semiconductor devices, and recently, semiconductor devices in which many thin IC chips are stacked have appeared.
一方、半導体業界においては非常に激しいコスト競争が繰り広げられており、ウェハーの大口径化が急速に進んでいる。ウェハーの大口径化が進むとそのハンドリングが困難となるため必然的にウェハーの肉厚は厚くなっており、たとえば口径約30cm(12インチ)のウェハーの場合、その肉厚は700〜800ミクロン・メートル程度になっている。これに対して前記ICチップの多数個積層型半導体装置に使用される1個のICチップの厚みは30〜150ミクロン・メートル程度のものが要求されており、その結果、最近では要求薄さのものを提供できるように半導体プロセス完了ウェハーの裏面研削が行われている。 On the other hand, in the semiconductor industry, very intense cost competition is taking place, and the wafer diameter is rapidly increasing. As the wafer diameter increases, handling becomes difficult, and the thickness of the wafer inevitably increases. For example, in the case of a wafer having a diameter of about 30 cm (12 inches), the thickness is 700 to 800 microns. It is about a meter. On the other hand, the thickness of one IC chip used for the multi-layered semiconductor device of the IC chips is required to be about 30 to 150 microns / m. The backside grinding of the semiconductor process completed wafer is performed so that it can be provided.
また、この数年前から太陽電池産業の急成長に伴い、ウェハーの原料となるシリコンに対する需要が急増し、需要が原料シリコンの供給を大幅に上回っている状態が続いている。前述の裏面研削では、研削により1ミクロン・メートル程度のシリコン微粒子が、研削時に大量に供給される純水中にスラリー状に懸濁して排出され(或いは若干粘稠性を持つ泥状のスラッジとして排出され)、その状態からのシリコン微粒子回収方法が確立されていないため産業廃棄物として廃棄されているのが現状である。 Also, with the rapid growth of the solar cell industry over the past few years, the demand for silicon, which is a raw material for wafers, has increased rapidly, and the demand continues to greatly exceed the supply of raw material silicon. In the above-mentioned backside grinding, silicon fine particles of about 1 micrometer / meter are suspended and discharged in a slurry form in pure water that is supplied in large quantities during grinding (or as a slightly viscous mud sludge. At present, the method for collecting silicon fine particles from that state has not been established, and is currently disposed of as industrial waste.
そこで、発明者等はスラリー(或いはスラッジ)状シリコン含有廃液からシリコン微粒子を回収する方法を発明したのであるが、半導体基板の裏面研削から得られたシリコン微粒子には、半導体プロセス時に形成された不純物含有層(例えば減圧CVDにより半導体基板の表裏両面を含む全外面に形成されたP−Si[ポリ・シリコン]層)由来の不純物含有シリコン微粒子が純粋シリコン微粒子に混入し、そのままではシリコン原料として使用することができないと言う問題があった。なお、ウェハーの裏面研削装置としては特開2000‐269175のような装置があるが、前述の不純物含有由来の不純物含有シリコン微粒子と純粋シリコン微粒子とを分別することができず、同装置によって発生したスラリー状等シリコン含有廃液はそのまま産業廃棄物として廃棄せざるを得なかった。
本発明はかかる従来の裏面研削では不可能であった純粋シリコン微粒子の回収を可能とするウェハーの裏面研削方法と、その装置を提供することとをその技術的解決課題とするものである。 An object of the present invention is to provide a wafer backside grinding method and an apparatus therefor that enable the recovery of pure silicon fine particles, which is impossible with the conventional backside grinding.
請求項1に記載の発明は、本発明のウェハーの裏面研削方法で、
(a)表面に集積回路パターンを形成する集積回路パターン形成過程において裏面に不純物層(sf)が積層されているウェハー(S)の裏面を研削して少なくとも不純物層(sf)を除去し、
(b)不純物層除去裏面研削が終了したウェハー(S)の不純物除去洗浄を行い、
(c)不純物洗浄後のウェハー(S)の裏面を、純水を供給しつつ研削してウェハー(S)を所定厚さにすると共に研削によって生成されたシリコン微粒子を純水と共に回収し、然る後、
(d)ウェハー(S)の裏面を仕上げ研削することを特徴とする。
The invention according to
(a) In the integrated circuit pattern forming process of forming an integrated circuit pattern on the front surface, the back surface of the wafer (S) on which the impurity layer (sf) is laminated on the back surface is ground to remove at least the impurity layer (sf),
(b) Impurity layer removal Performs impurity removal cleaning of the wafer (S) after backside grinding,
(c) The back surface of the wafer (S) after the impurity cleaning is ground while supplying pure water so that the wafer (S) has a predetermined thickness and silicon fine particles generated by the grinding are collected together with pure water. After
(d) The back surface of the wafer (S) is finish-ground.
請求項2に記載の発明は、前記方法を実施するための装置に関し、
(a)半導体プロセスが終了し、ウェハー(S)の外面全体に不純物層(sf)が形成されているウェハー(S)を一枚ずつ収受するウェハー供給機構部(1)と、ウェハー供給機構部(1)から供給されたウェハー(S)の裏面を研削するウェハー裏面研削装置部(2)とで構成されたウェハーの裏面研削装置(A)であって、
(b)ウェハー裏面研削装置部(2)は、ウェハー収受ゾーン(z1)、裏面不純物層除去ゾーン(z2)、裏面粗研削ゾーン(z3)及び裏面仕上げ研削ゾーン(z4)の4区分に別れており、
(b1)均等間隔で設けられた少なくとも4のウェハーチャック機構部(41)〜(44)を有し、ウェハーチャック機構部(41)〜(44)を、各ゾーン(z1〜4)を順番に間欠巡回させるターンテーブル(3)と、
(b2)ウェハー収受ゾーン(z1)以外のターンテーブル(3)の停止位置にて、ウェハーチャック機構部(42)〜(44)に対面する位置に設けられ、それぞれの停止位置のウェハー(S)の裏面に所定の研削を施す裏面不純物層除去研削機構部(52)、裏面粗研削機構部(53)及び裏面仕上げ研削機構部(54)と、
(b3)ターンテーブル(3)の停止時、ウェハー収受ゾーン(z1)以外のターンテーブル(3)の停止位置にて、ウェハーチャック機構部(42)〜(44)の下方に挿入され、裏面研削により発生したシリコン微粒子含有液を回収する回収トレー機構部(62)〜(64)又は(62')〜(64')と、
(b4)ウェハー収受ゾーン(z1)以外のターンテーブル(3)の停止位置にて、研削時にウェハーチャック機構部(42)〜(44)にチャックされたウェハー(S)に純水を供給し、少なくとも裏面不純物層除去研削機構部(52)においては、研削終了後にも純水を供給して研削後の不純物含有シリコン微粒子含有液を洗浄・除去する純水供給ノズル(72)〜(74)とで構成されていることを特徴とする。
The invention according to
(a) Wafer supply mechanism unit (1) for receiving wafers (S) one by one after the semiconductor process is completed and the impurity layer (sf) is formed on the entire outer surface of the wafer (S), and the wafer supply mechanism unit A wafer back grinding device (A) composed of a wafer back grinding device section (2) for grinding the back surface of the wafer (S) supplied from (1),
(b) Wafer back grinding unit (2) is divided into 4 categories: wafer receiving zone (z1), back surface impurity layer removal zone (z2), back rough grinding zone (z3) and back surface finishing grinding zone (z4). And
(b1) At least four wafer chuck mechanism portions (41) to (44) provided at equal intervals, and the wafer chuck mechanism portions (41) to (44) in each zone (z1 to 4) in order. A turntable (3) for intermittent patrol,
(b2) At the stop position of the turntable (3) other than the wafer receiving zone (z1), the wafer (S) at each stop position is provided at a position facing the wafer chuck mechanism (42) to (44). Back surface impurity layer removal grinding mechanism part (52) for performing predetermined grinding on the back surface of the back surface rough grinding mechanism part (53) and back surface finishing grinding mechanism part (54),
(b3) When the turntable (3) is stopped, it is inserted under the wafer chuck mechanism (42) to (44) at the stop position of the turntable (3) other than the wafer receiving zone (z1), and back grinding A recovery tray mechanism (62) to (64) or (62 ′) to (64 ′) for recovering the silicon fine particle-containing liquid generated by
(b4) At the stop position of the turntable (3) other than the wafer receiving zone (z1), supply pure water to the wafer (S) chucked by the wafer chuck mechanism (42) to (44) during grinding, At least in the back surface impurity layer removal grinding mechanism part (52), pure water supply nozzles (72) to (74) for supplying pure water even after the completion of grinding to wash and remove the impurity-containing silicon fine particle-containing liquid after grinding; It is characterized by comprising.
請求項3(図8)は、請求項2に記載のウェハー裏面研削装置(A)の回収トレー機構部(62')〜(64')の1実施例に関し、「シリコン微粒子含有液回収用の回収トレー機構部(62')〜(64')の移動回収トレー部(62c)〜(64c)は、研削のためにウェハー(S)をチャッキングする各チャック機構部(42)〜(44)のチャッキングテーブル(42a)〜(44a)の周囲を取り囲むように、ターンテーブル(3)の停止時に各チャッキングテーブル(42a)〜(44a)の下方に挿入され、ターンテーブル(3)の移動時には各チャック機構部(42)〜(44)から離脱するように制御されるようになっている」ことを特徴とする。
Claim 3 (FIG. 8) relates to one embodiment of the recovery tray mechanism parts (62 ′) to (64 ′) of the wafer back grinding apparatus (A) according to
請求項4(図3〜7)は、請求項2に記載のウェハー裏面研削装置(A)の回収トレー機構部(62)〜(64)の他の実施例に関し、「シリコン微粒子含有液回収用の回収トレー機構部(62)〜(64)の回収トレーセット(62a)〜(64a)は、
(1)各チャック機構部(42)〜(44)のチャッキングテーブル(42a)〜(44a)の周囲を取り囲むように、各チャッキングテーブル(42a)〜(44a)の下方に固定されているテーブル側固定回収トレー部(62a1)〜(64a1)と、
(2)前記テーブル側固定回収トレー部(62a1)〜(64a1)と各チャッキングテーブル(42a)〜(44a)の間に、ターンテーブル(3)の停止時に挿入され、ターンテーブル(3)の移動時には各チャッキングテーブル(42a)〜(44a)から離脱するように制御される移動回収トレー部(62a2)〜(64a2)と、
(3)ウェハー裏面研削装置部(2)のベースプレート(20)側に固定され、テーブル側固定回収トレー部(62a1)〜(64a1)と移動回収トレー部(62a2)〜(64a2)の少なくともいずれか一方から研削されたシリコン微粒子含有液を回収するベースプレート側固定回収トレー部(62a3)〜(64a3)とで構成されている」ことを特徴とする。
Claim 4 (FIGS. 3 to 7) relates to another embodiment of the recovery tray mechanism parts (62) to (64) of the wafer back grinding apparatus (A) according to
(1) The chuck mechanism portions (42) to (44) are fixed below the chucking tables (42a) to (44a) so as to surround the chucking tables (42a) to (44a). Table side fixed collection tray part (62a1) ~ (64a1),
(2) Inserted between the table-side fixed collection trays (62a1) to (64a1) and the chucking tables (42a) to (44a) when the turntable (3) is stopped, and the turntable (3) Moving collection tray sections (62a2) to (64a2) controlled to be detached from the respective chucking tables (42a) to (44a) during movement,
(3) Fixed to the base plate (20) side of the wafer back grinding unit (2), and at least one of the table-side fixed collection trays (62a1) to (64a1) and the moving collection trays (62a2) to (64a2) It is composed of base plate side fixed collection trays (62a3) to (64a3) for collecting the silicon fine particle-containing liquid ground from one side. "
本発明は以上のように、粗研削の前にウェハー(S)の裏面に形成されている不純物層(sf)を不純物層除去裏面研削にて予め研削除去し、続いて不純物層除去裏面研削が終了したウェハー(S)を始め回収トレー機構部(62)〜(64)又は(62')〜(64')やチャック機構部(42)〜(44)のチャッキングテーブル(42a)〜(44a)に付着している不純物の除去洗浄を行うのであるから、これに続く裏面粗研削で生成したシリコン微粒子は不純物がほとんど含まれておらず、水分を分離することでシリコン原料としての高純度のシリコン微粒子を得ることができる。 As described above, the present invention removes the impurity layer (sf) formed on the back surface of the wafer (S) in advance by the impurity layer removal back surface grinding before the rough grinding, and subsequently performs the impurity layer removal back surface grinding. The chucking tables (42a) to (44a) of the collected tray mechanism units (62) to (64) or (62 ') to (64') and the chuck mechanism units (42) to (44) including the finished wafer (S) The silicon fine particles produced by the subsequent rough grinding of the back surface are almost free of impurities, and by separating the water, high purity as a silicon raw material is obtained. Silicon fine particles can be obtained.
以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。図1は本発明の一実施例を示すウェハー裏面研削装置(A)の平面図、図2は同装置(A)の斜視図である。本装置(A)は、大別して(a)半導体プロセスが終了したウェハー(S)を一枚ずつ収受するウェハー供給機構部(1)と、ウェハー供給機構部(1)から供給されたウェハー(S)の裏面を研削するウェハー裏面研削装置部(2)とで構成されたウェハーの裏面研削装置であって、ウェハー供給機構部(1)に張設されている基板(10)には、左右にウェハーローディング用カセット(11a)(11b)が対として前列に配置され、左側のウェハーローディング用カセット(11a)の背部にはウェハー仮置台(12)が、右側のカセット(11b)の後部にウェハー洗浄機構部(13)が対として配置されており、ウェハー仮置台(12)とウェハー洗浄機構部(13)の背方中央部には、ウェハー裏面研削装置部(2)のベースプレート(20)を穿設してインデックスターンテーブル(3)が時計方向に間欠回転するように設けられており、更に前記ウェハー仮置台(12)とウェハー洗浄機構部(13)の中間で且つインデックスターンテーブル(3)の前方にはロボットハンド機構部(8)が立設されている。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a wafer back grinding apparatus (A) showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the apparatus (A). This apparatus (A) can be broadly divided into (a) a wafer supply mechanism section (1) for receiving wafers (S) after completion of the semiconductor process one by one, and a wafer (S) supplied from the wafer supply mechanism section (1). ) Is a wafer back surface grinding device composed of a wafer back surface grinding device section (2), and the substrate (10) stretched on the wafer supply mechanism section (1) Wafer loading cassettes (11a) and (11b) are arranged in a front row as a pair, the wafer loading cassette (12) is behind the left wafer loading cassette (11a), and the wafer cleaning is performed at the rear of the right cassette (11b). The mechanism (13) is arranged as a pair, and the base plate (20) of the wafer back grinding device (2) is drilled in the center of the back of the wafer temporary table (12) and the wafer cleaning mechanism (13). Installed so that the index turntable (3) rotates intermittently clockwise. Ri is further erected robot hand mechanism (8) is in front of the intermediate with and index the turntable of the wafer provisional table (12) and the wafer cleaning mechanism (13) (3).
ウェハーローディング用カセット(11a)(11b)は既存のもので、同一形状であって互換性があり、そのフレーム(11f)内に水平段溝が多数列上下方向に刻設されており、処理前または処理後のウェハー(S)が収納されるようになっており、収納状態のまま前工程から本装置(A)に、或いは収納状態のまま次工程に搬送することができるようになっているものである。 Wafer loading cassettes (11a) and (11b) are existing, have the same shape and are compatible, and have multiple horizontal step grooves in the frame (11f). Alternatively, the processed wafer (S) is stored, and can be transferred from the previous process to the apparatus (A) in the stored state or to the next process in the stored state. Is.
ロボットハンド機構部(8)は、昇降機構部(8a)、回転駆動機構部(8b)、ウェハーアライメント測定機構部(8c)と1乃至複数のアームで構成されたアーム機構部(8d)、先端アーム(8d1)の先端に取り付けられた真空ピンセット(8e)、これらアーム機構部(8d)と真空ピンセット(8e)の駆動用制御機構(図示せず)とで構成された多関節型ロボットで、前記ウェハー仮置台(12)上のウェハー(S)をインデックスターンテーブル(3)のウェハー収受ゾーン(z1)に位置するチャック機構部(41)に移送可能、且つ、洗浄機構部(13)上のウェハー(S)をウェハーアンローディング用カセット(11b)に搬送するものである。 The robot hand mechanism unit (8) includes an elevation mechanism unit (8a), a rotation drive mechanism unit (8b), a wafer alignment measurement mechanism unit (8c), an arm mechanism unit (8d) composed of one or more arms, and a tip. Vacuum tweezers (8e) attached to the tip of the arm (8d1), an articulated robot composed of these arm mechanism (8d) and a drive control mechanism (not shown) for the vacuum tweezers (8e), The wafer (S) on the wafer temporary table (12) can be transferred to the chuck mechanism (41) located in the wafer receiving zone (z1) of the index turntable (3), and on the cleaning mechanism (13). The wafer (S) is transferred to the wafer unloading cassette (11b).
真空ピンセット(8e)は、先端二股部(8f)の先端表面にウェハー(S)の吸着・離脱を行う吸着孔(図示せず)が多数形成されたもので、前記吸着孔は孔径0.3〜1mmで、真空ピンセット(8e)の内部には吸着孔に連通する空気通路(図示せず)が設けられている。前記真空ピンセット(8e)の径は、ウェハー径の2/3〜4/3、好ましくは略同径である。 The vacuum tweezers (8e) has a plurality of suction holes (not shown) for sucking and detaching the wafer (S) on the tip surface of the tip bifurcated portion (8f). An air passage (not shown) communicating with the suction hole is provided inside the vacuum tweezers (8e). The diameter of the vacuum tweezers (8e) is 2/3 to 4/3, preferably about the same diameter as the wafer diameter.
アーム機構部(8d)は、先端アーム(8d1)を含めてその関節部分において屈伸可能に接続されており、例えばステッピングモータのような駆動源にて屈伸角度が制御されるようになっている。 The arm mechanism portion (8d) is connected to be able to bend and stretch at the joint portion including the tip arm (8d1), and the bending and stretching angle is controlled by a driving source such as a stepping motor.
昇降機構部(8a)はその上に設置されたアーム機構部(8d)を昇降させるためのもので、アーム機構部(8d)を任意の位置にて昇降・停止させることができるような、例えばシリンダーのようなものを駆動源としている。 The elevating mechanism (8a) is for elevating and lowering the arm mechanism (8d) installed thereon, and the arm mechanism (8d) can be raised and stopped at an arbitrary position, for example The driving source is something like a cylinder.
回転駆動機構部(8b)は、その上に設置された昇降機構部(8a)並びにその上のアーム機構部(8d)を360°水平面内において回転させるもので、例えばステッピングモータのような駆動源にてその回転角度が制御されるようになっている。 The rotation drive mechanism (8b) rotates the elevating mechanism (8a) and the arm mechanism (8d) installed on the rotation drive mechanism (8b) in a 360 ° horizontal plane. For example, a drive source such as a stepping motor is provided. The rotation angle is controlled by.
ウェハー仮置台(12)は、ウェハーローディング用カセット(11a)から取り出されたウェハー(S)をインデックスターンテーブル(3)のウェハー収受ゾーン(z1)に位置するチャック機構部(41)に移送する間の待機場所であり、その近傍であるインデックスターンテーブル(3)のベースプレート(20)に首振り自在且つ昇降自在に移送用アーム(15)が備えられており、その先端に移送用真空ピンセット(15a)が設けられており、該移送用真空ピンセット(15a)によりウェハー仮置台(12)からウェハー(S)をウェハー収受ゾーン(z1)に位置するチャック機構部(41)に搬送するようになっている。 The temporary wafer mounting table (12) moves the wafer (S) taken out from the wafer loading cassette (11a) to the chuck mechanism (41) located in the wafer receiving zone (z1) of the index turntable (3). The base plate (20) of the index turntable (3) in the vicinity thereof is provided with a transfer arm (15) that can be swung freely and raised and lowered, and a transfer vacuum tweezer (15a ) Is provided, and the transfer vacuum tweezers (15a) conveys the wafer (S) from the temporary wafer holder (12) to the chuck mechanism (41) located in the wafer receiving zone (z1). Yes.
インデックスターンテーブル(3)は、主軸駆動モータ(3a)によりウェハー裏面研削装置部(2)のベースプレート(20)の中央に一方向に90°間歇回転可能に設けられており、更にインデックスターンテーブル(3)の回転中心に対する同心円上に4個のウェハーチャック機構部(41)〜(44)が90°等間隔で配置されている。そして、この内のウェハーチャック機構部(42)〜(44)に対応して回収トレー機構部(62)〜(64)又は(62')〜(64')及び裏面不純物層除去研削機構部(52)、裏面粗研削機構部(53)、裏面仕上げ研削機構部(54)等が設けられている。そして、前記インデックスターンテーブル(3)上空間が、その機能によりウェハー収受ゾーン(z1)、裏面不純物層除去ゾーン(z2)、裏面粗研削ゾーン(z3)及び裏面仕上げ研削ゾーン(z4)の4区分に別れており、インデックスターンテーブル(3)の90°間歇回転により、ウェハーチャック機構部(41)〜(44)が順次前記ゾーンを移動することになる。 The index turntable (3) is provided at the center of the base plate (20) of the wafer back grinding unit (2) by a spindle drive motor (3a) so that it can rotate 90 ° in one direction. Four wafer chuck mechanism portions (41) to (44) are arranged at equal intervals of 90 ° on concentric circles with respect to the rotation center of 3). Then, the recovery tray mechanism parts (62) to (64) or (62 ') to (64') and the back surface impurity layer removal grinding mechanism part (corresponding to the wafer chuck mechanism parts (42) to (44) in these ( 52), a back rough grinding mechanism (53), a back finishing grinding mechanism (54), and the like. The space above the index turntable (3) is divided into four sections according to its function: a wafer receiving zone (z1), a back surface impurity layer removal zone (z2), a back surface rough grinding zone (z3), and a back surface finish grinding zone (z4). The wafer chuck mechanism portions (41) to (44) sequentially move in the zones by the 90 ° intermittent rotation of the index turntable (3).
以下、ウェハーチャック機構部(41)〜(44)、回収トレー機構部(62)〜(64)及び裏面研削機構部(52)〜(54)について説明するが、各機構部のそれぞれは同一構造であるので、粗研削ゾーン(z3)を代表例として説明する(図3〜7参照)。図面では同一部材は第2番目の数字として1〜4を入れて区別するようにした。 Hereinafter, the wafer chuck mechanism (41) to (44), the recovery tray mechanism (62) to (64), and the back surface grinding mechanism (52) to (54) will be described. Therefore, the rough grinding zone (z3) will be described as a representative example (see FIGS. 3 to 7). In the drawings, the same members are distinguished by putting 1-4 as the second number.
図6において、ウェハーチャック機構部(43)のチャッキングテーブル(43a)は遊星回転駆動モータ(43d)により遊星回転するようになっており、且つ、該チャッキングテーブル(43a)の表面には多数の吸着孔(43b)が形成されており、その上に裏返して載置されたウェハー(S)を吸着固定するようになっている。また、チャッキングテーブル(43a)は遊星回転駆動モータ(43d)の回転軸(43c)によりターンテーブル(3)から持ち上げられ状態となっており、ターンテーブル(3)との間に回収トレー挿脱用の間隙(K)が設けられている。また、チャッキングテーブル(43a)の上方には純水供給ノズル(73)が適所に1ないし複数箇所設けられている。 In FIG. 6, the chucking table (43a) of the wafer chuck mechanism (43) is rotated by a planetary rotation drive motor (43d), and there are many chucking tables (43a) on the surface of the chucking table (43a). The suction hole (43b) is formed, and the wafer (S) placed upside down on the suction hole (43b) is sucked and fixed. The chucking table (43a) is lifted from the turntable (3) by the rotating shaft (43c) of the planetary rotation drive motor (43d), and the collection tray is inserted into and removed from the turntable (3). A clearance (K) is provided. One or more pure water supply nozzles (73) are provided above the chucking table (43a) at appropriate positions.
また、図2において、インデックスターンテーブル(3)に向かって左側から後列にかけて、枠体(21a)(21b)が立設されており、この枠体(21a)(21b)にウェハー研削機構部(52)〜(54)が取り付けられており、図6のようにウェハー研削機構部(53)[(52)(54)]の研削モータ(53M)[(52M)(54M)]のスピンドル軸(53a)[(52a)(54a)]に各ゾーン(z1)(z2)(z3)(z4)に適したダイヤモンド砥石(53c)[(52c)(54c)]が取り付けられている。 In FIG. 2, frames (21a) and (21b) are erected from the left side to the rear row toward the index turntable (3), and a wafer grinding mechanism ( 52) to (54) are attached, and the spindle shaft of the grinding motor (53M) [(52M) (54M)] of the wafer grinding mechanism (53) [(52) (54)] as shown in FIG. 53a) [(52a) (54a)] is mounted with a diamond grindstone (53c) [(52c) (54c)] suitable for each zone (z1) (z2) (z3) (z4).
図3〜5に示す回収トレー機構部(62)〜(64)は、ウェハー収受ゾーン(z1)を除く各研削機構部(52)〜(54)に設けられるもので、その代表例とした粗研削用の回収トレー機構部(63)の回収トレーセット(63a)は、テーブル側固定回収トレー部(63a1)、前記チャッキングテーブル(43a)を避けてチャッキングテーブル(43a)の下に設けられた間隙(K)に挿脱される上面開口皿状の移動回収トレー部(63a2)及びベースプレート(20)側に固定されたベースプレート側固定回収トレー部(63a3)とで構成されている。 The recovery tray mechanism parts (62) to (64) shown in FIGS. 3 to 5 are provided in the grinding mechanism parts (52) to (54) excluding the wafer receiving zone (z1). The collection tray set (63a) of the collection tray mechanism section (63) for grinding is provided under the chucking table (43a) avoiding the table side fixed collection tray section (63a1) and the chucking table (43a). It is composed of a moving recovery tray section (63a2) in the form of a dish having an upper surface opening inserted into and removed from the gap (K) and a base plate side fixed recovery tray section (63a3) fixed to the base plate (20) side.
テーブル側固定回収トレー部(63a1)は、上面開口に平たい皿状のもので、ターンテーブル(3)に固定されてターンテーブル(3)と共に回転するようになっている。その形状は回転軸(43c)が貫通して設けられている固定床部材(63a12)、ターンテーブル(3)の外周側側縁を除く3面を覆う固定壁部材(63a13)とで構成されており、ターンテーブル(3)の外周側側縁にはこの部分が開放され、且つこの部分に舌片(63a16)が垂設されていて、回収シリコン微粒子含有液流出用の開放部分(63a11)となっている。なお、固定床部材(63a12)には回転軸(43c)の周囲を取り囲み、回収されたシリコン微粒子含有液が回転軸(43c)側に流れ込まないような仕切壁部(63a14)が設けられている。 The table-side fixed collection tray section (63a1) has a flat dish shape at the top opening, is fixed to the turntable (3), and rotates together with the turntable (3). Its shape is composed of a fixed floor member (63a12) through which the rotating shaft (43c) passes, and a fixed wall member (63a13) that covers three surfaces excluding the outer peripheral side edge of the turntable (3). The turntable (3) has an open portion at the outer peripheral side edge, and a tongue piece (63a16) is suspended from this portion, and an open portion (63a11) for flowing out the recovered silicon fine particle-containing liquid. It has become. The fixed floor member (63a12) is provided with a partition wall (63a14) that surrounds the rotating shaft (43c) and prevents the collected silicon fine particle-containing liquid from flowing into the rotating shaft (43c). .
移動回収トレー部(63a2)も上面開口皿状のもので、チャッキングテーブル(43a)を避けるため挿脱方向にて挿入先端までその底部(63a24)に切欠溝(63a21)が形成されている。そして前記チャッキングテーブル(43a)と干渉しない形でその側面と外側周部を覆うように内側壁部(63a22)が立設され、且つ底部(63a24)の残りの外周部分に外側壁部(63a23)が立設され、更にその背面にスライドアーム(63a24)が後方に突設されており、本装置(A)の側面に設けられたトレー駆動部(63d)にて進退挿脱方向に移動回収トレー部(63a2)を駆動するようになっている。移動回収トレー部(63a2)にて回収されたシリコン微粒子含有液は床部(63a24)の排水孔(63b)を通って後述するベースプレート側固定回収トレー部(63a3)に排出される。 The moving collection tray part (63a2) is also in the shape of a dish with an upper opening, and a cutout groove (63a21) is formed in the bottom part (63a24) up to the insertion tip in the insertion / removal direction in order to avoid the chucking table (43a). An inner wall portion (63a22) is erected so as to cover the side surface and the outer peripheral portion so as not to interfere with the chucking table (43a), and the outer wall portion (63a23) is provided on the remaining outer peripheral portion of the bottom portion (63a24). ) And a slide arm (63a24) projecting rearward on the back, and moving and collecting in the advancing / retracting / removing direction by the tray drive unit (63d) provided on the side of the device (A) The tray section (63a2) is driven. The silicon fine particle-containing liquid recovered by the moving recovery tray part (63a2) is discharged to the base plate side fixed recovery tray part (63a3) described later through the drain hole (63b) of the floor part (63a24).
ベースプレート側固定回収トレー部(63a3)も上面開口の皿状のものでベースプレート(20)側に固定されている。その底部(63a31)の周囲には側壁部(63a32)が立設されており、且つ、底部(63a31)に排水配管(63a33)が設けられており、集合したシリコン微粒子含有液を排出・回収するようになっている。前面側壁部(63a33)は、ターンテーブル(3)の外周と干渉しないように凹円弧状に形成され、更に前述開放部分(63a11)と干渉しないようにするため、前記開放部分(63a11)の舌片(63a16)を避けるように切欠(63a34)が設けられている。 The base plate side fixed collection tray section (63a3) is also a dish-shaped member having an upper surface opening, and is fixed to the base plate (20) side. A side wall (63a32) is erected around the bottom (63a31), and a drainage pipe (63a33) is provided on the bottom (63a31) to collect and collect the collected silicon fine particle-containing liquid. It is like that. The front side wall portion (63a33) is formed in a concave arc shape so as not to interfere with the outer periphery of the turntable (3), and further, the tongue of the open portion (63a11) is provided so as not to interfere with the open portion (63a11). A cutout (63a34) is provided to avoid the piece (63a16).
ウェハー洗浄機構部(13)は図9に示すように、上下方向に昇降且つ回転可能な中空軸(13a)に軸承されている花弁状のウェハーサポート補助フレーム(13c)、該補助フレーム(13c)の花弁部分に嵌め込まれたポーラスセラミック製板(13b)、前記花弁部分の間にその間隔が拡縮自在に配設された複数本のウェハー位置合わせ用のピン(13d)…、リンス(純水供給)ノズル(13e)、空気供給ノズル(13f)とで概略構成されている。そして、このウェハー洗浄機構部(13)に近接してベースプレート(20)に洗浄側首振りアーム(16)が首振り可能に設けてあり、その先端に洗浄側移送用真空ピンセット(16a)が設置されている。 As shown in FIG. 9, the wafer cleaning mechanism (13) includes a petal-like wafer support auxiliary frame (13c) supported by a hollow shaft (13a) that can be moved up and down in the vertical direction, and the auxiliary frame (13c). Porous ceramic plate (13b) fitted in the petal portion of the wafer, a plurality of wafer alignment pins (13d) arranged in such a manner that the interval between the petal portions can be expanded and contracted, and rinse (pure water supply) ) The nozzle (13e) and the air supply nozzle (13f) are roughly configured. The cleaning side swing arm (16) is swingably provided on the base plate (20) in the vicinity of the wafer cleaning mechanism (13), and the cleaning side transfer vacuum tweezers (16a) is installed at the tip. Has been.
ウェハーサポート補助フレーム(13c)のポーラスセラミックス製板(13b)(13b)…から純水を滲み出させウェハー(S)を浮かせると共にウェハー表面にリンスノズル(13e)から純水を吹きつけウェハー(S)の表・裏両面を洗浄する。洗浄終了後、純水の滲出と純水の吹き付けを停止し、然る後、このウェハー(S)の周囲に配置され、縮径方向へ移動する複数本のピン(13d)…によりその外周を押圧してセンタ合わせ(位置決め)を行う。続いて、中空軸(13a)を上昇させてから回転させることによりウェハー(S)を回転させ、回転させながらウェハー(S)に空気供給ノズル(13f)より空気を吹きつけてウェハー(S)の乾燥を行い、収納用カセット(11b)への移送を待つ。 Pure water is oozed from the porous ceramic plates (13b) (13b) of the wafer support auxiliary frame (13c) to float the wafer (S), and the wafer (S) is sprayed with pure water from the rinse nozzle (13e) on the wafer surface. ) Clean both front and back. After the cleaning is finished, the leaching of pure water and the spraying of pure water are stopped. After that, the outer periphery of the wafer (S) is arranged by a plurality of pins (13d) arranged around the wafer (S) and moving in the direction of diameter reduction Press to perform centering (positioning). Subsequently, the wafer (S) is rotated by raising and rotating the hollow shaft (13a), and air is blown from the air supply nozzle (13f) to the wafer (S) while rotating the wafer (S). Dry and wait for transfer to storage cassette (11b).
次に本研削装置(A)を用い、ウェハー(S)を裏面研削するには次の工程による。多関節型ロボットハンド機構部(8)の真空ピンセット(8e)にてウェハーローディング用カセット(11a)からウェハー(S)を1枚吸着して取り出し、これをウェハー仮置台(12)上に載せる。この間、ターンテーブル(3)を90度回転させ、空の(或いは裏面研削されたウェハー(S)を収納用カセット(11b)へ移送し終わった空の)ウェハーチャック機構部(41)をウェハー収受ゾーン(z1)に位置させる。 Next, using the grinding apparatus (A), the back surface of the wafer (S) is ground by the following process. One wafer (S) is adsorbed and taken out from the wafer loading cassette (11a) by the vacuum tweezers (8e) of the articulated robot hand mechanism (8), and this is placed on the temporary wafer table (12). During this time, the turntable (3) is rotated by 90 degrees, and the wafer chuck mechanism (41) after empty (or back-ground ground wafer (S) has been transferred to the storage cassette (11b)) is received by the wafer. Located in zone (z1).
次いで、移送用真空ピンセット(15a)にてウェハー仮置台(12)上のウェハー(S)を吸着し、移送用真空ピンセット(15a)を首振り回動させて該吸着ウェハー(S)をターンテーブル(3)のウェハー収受ゾーン(z1)に位置する前記ウェハーチャック機構部(41)に移送する。その間に前記多関節型ロボットハンド機構部(8)の真空ピンセット(8e)にてウェハーローディング用カセット(11a)のウェハー(S)を吸着し、これをウェハー仮置台(12)上に載せ、次の移送を待つ。ゾーン(z1)に研削終了ウェハー(S)がある場合には、これと同時に洗浄側移送用真空ピンセット(16a)にてウェハー洗浄機構部(13)から研削終了のウェハー(S)のカセット(11b)への収容が行われる。 Next, the transfer vacuum tweezers (15a) sucks the wafer (S) on the temporary wafer mounting table (12), and the transfer vacuum tweezers (15a) is swung to turn the suction wafer (S) to the turntable. The wafer is transferred to the wafer chuck mechanism (41) located in the wafer receiving zone (z1) of (3). Meanwhile, the wafer (S) of the wafer loading cassette (11a) is adsorbed by the vacuum tweezers (8e) of the articulated robot hand mechanism (8), and this is placed on the temporary wafer table (12). Wait for the transfer. When there is a ground wafer (S) in the zone (z1), at the same time, a cassette (11b) of the ground wafer (S) is removed from the wafer cleaning mechanism (13) by the vacuum tweezers (16a) for transfer on the cleaning side. ).
移送が完了すると、ターンテーブル(3)を90度回転させ、ウェハー(S)を吸着載置したウェハーチャック機構部(41)を不純物層研削除去ゾーン(z2)に移動させる。このゾーン(z2)に入ると、そこで行われる作業に合わせて前記ウェハーチャック機構部の符号(41)を(42)とする。ここでの説明は、次ゾーン(z3)の図面である図3〜5に従って行われるため、第2番目の数字3を2に読み替えるものとする。
When the transfer is completed, the turntable (3) is rotated 90 degrees, and the wafer chuck mechanism (41) on which the wafer (S) is sucked and mounted is moved to the impurity layer grinding / removal zone (z2). When this zone (z2) is entered, the reference (41) of the wafer chuck mechanism is (42) in accordance with the work performed there. Since the description here is made in accordance with FIGS. 3 to 5 which are drawings of the next zone (z3), the
図3〜5において、移動前或いは移動と同時にトレー駆動部(63d)を作動させて移動回収トレー部(62a2)を前進させ、本ゾーン(z2)に位置するウェハーチャック機構部(42)のチャッキングテーブル(42a)の下方の間隙(K)内に挿入する。この状態で第1スピンドル軸(52a)を下降させてダイヤモンド砥石(52c)をウェハー(S)の裏面に押圧し、純水供給ノズル(72)からの純水の供給を行いつつウェハーチャック機構部(42)のチャッキングテーブル(42a)及び第1スピンドル軸(52a)を回転させてウェハー(S)の裏面に形成付着している不純物層(sf)を研削除去する。この場合、不純物層(sf)の除去が完全に行われることが必要であるため、ウェハー(S)のシリコン層(st)まで若干削り込んでもよい。なお、図6の拡大図からわかるように、不純物層(sf)はウェハー(S)の側面にも形成されているが、この部分については量的に極く僅かであるため本工程では側面の不純物層(sf)までの研削除去は行わない。 3-5, before or simultaneously with the movement, the tray drive section (63d) is operated to move the movement collection tray section (62a2) forward, and the chuck of the wafer chuck mechanism section (42) located in this zone (z2) is moved. Insert into the gap (K) below the king table (42a). In this state, the first spindle shaft (52a) is lowered to press the diamond grindstone (52c) against the back surface of the wafer (S), and the wafer chuck mechanism unit is supplied with pure water from the pure water supply nozzle (72). The chucking table (42a) of (42) and the first spindle shaft (52a) are rotated to grind away the impurity layer (sf) formed and deposited on the back surface of the wafer (S). In this case, since it is necessary to completely remove the impurity layer (sf), the silicon layer (st) of the wafer (S) may be slightly etched. As can be seen from the enlarged view of FIG. 6, the impurity layer (sf) is also formed on the side surface of the wafer (S). However, since this portion is very small in quantity, The grinding removal to the impurity layer (sf) is not performed.
研削された不純物層(sf)は、平均粒径1ミクロン・メートル程度の微粒子となり、供給されている純水と共にテーブル側固定回収トレー部(62a1)と移動回収トレー部(62a2)に分かれて流入し、これらから更にベースプレート側固定回収トレー部(62a3)に流れ込み、排水配管(62a33)を通って回収され、産業廃棄物として廃棄される。 The ground impurity layer (sf) becomes fine particles with an average particle size of about 1 micron · meter and flows into the table-side fixed collection tray section (62a1) and mobile collection tray section (62a2) together with the supplied pure water. Then, they further flow into the base plate side fixed collection tray section (62a3), are collected through the drain pipe (62a33), and are discarded as industrial waste.
不純物層(sf)の研削除去が終了すると、裏面不純物層除去研削用のダイヤモンド砥石(52c)を上昇させ、同ゾーン(z2)に位置するウェハーチャック機構部(42)のチャッキングテーブル(42a)を回転させつつ純水を供給し続け、テーブル側固定回収トレー部(62a1)、チャッキングテーブル(42a)とその上に吸着固定されているウェハー(S)の洗浄を行う。これら廃液も排出される。この時点の洗浄は研削除去された不純物が次工程(z3)に持ち越されないようにするためウェハー(S)は勿論、チャキングテーブル(42a)、テーブル側固定回収トレー部(62a1)も出来る限りの洗浄を行う。洗浄が完了するとチャッキングテーブル(42a)の回転と純水の供給が停止し続いて移動回収トレー部(62a2)が後退してチャッキングテーブル(42a)から離脱する。 When the removal of the impurity layer (sf) is finished, the diamond grindstone (52c) for back surface impurity layer removal grinding is raised, and the chucking table (42a) of the wafer chuck mechanism part (42) located in the same zone (z2) The pure water is continuously supplied while rotating the table, and the table-side fixed collection tray section (62a1), the chucking table (42a) and the wafer (S) adsorbed and fixed thereon are cleaned. These waste liquids are also discharged. The cleaning at this point prevents the removed impurities from being carried over to the next step (z3), as well as the wafer (S), as well as the chucking table (42a) and the table-side fixed collection tray (62a1). Perform cleaning. When the cleaning is completed, the rotation of the chucking table (42a) and the supply of pure water are stopped, and then the moving collection tray part (62a2) is retracted and detached from the chucking table (42a).
この間にウェハー仮置台(12)上で待機中のウェハー(S)を移送用真空ピンセット(15a)でターンテーブル(3)のウェハー収受ゾーン(z1)に位置する空の(又は前述のように空となった)ウェハーチャック機構部(41)に移送すると共に前述のように多関節型ロボットハンド機構部(8)を用いてウェハーローディング用カセット(11a)内の次のウェハー(S)をウェハー仮置台(12)の上に載せて次の移送まで待機する。前述同様、ゾーン(z1)に研削終了ウェハー(S)がある場合には、これと同時に洗浄側移送用真空ピンセット(16a)にてウェハー洗浄機構部(13)から研削終了のウェハー(S)のカセット(11b)への収容が行われる。 During this period, the wafer (S) waiting on the wafer temporary table (12) is emptied (or as described above) in the wafer receiving zone (z1) of the turntable (3) with the vacuum tweezers (15a) for transfer. And the next wafer (S) in the wafer loading cassette (11a) is temporarily transferred to the wafer chuck mechanism (41) and transferred to the wafer loading cassette (11a) using the articulated robot hand mechanism (8) as described above. Place on the table (12) and wait for the next transfer. As described above, when there is a ground wafer (S) in the zone (z1), at the same time, the cleaning side transfer vacuum tweezers (16a) removes the ground wafer (S) from the wafer cleaning mechanism (13). Accommodation in the cassette (11b) is performed.
移送が完了すると続いてターンテーブル(3)を90度回転させて粗研削ゾーン(z3)に前記ウェハーチャック機構部(42)を移動させ、該ウェハーチャック機構部(42)を粗研削ゾーン(z3)で停止させる。このゾーン(z3)に停止している前記ウェハーチャック機構部(42)をそこでの作業内容に合わせて(43)とする。ゾーン(z3)では前記不純物層除去ゾーン(z2)で行ったように、移動前或いは移動と同時に粗研削シリコン微粒子含有液を回収するための移動回収トレー部(63a2)を前進させて本ゾーン(z3)のウェハーチャック機構部(43)のチャッキングテーブル(43a)の下方の間隙(K)内に挿入する。この状態で第2スピンドル軸(53a)を下降させてダイヤモンド砥石(53c)をウェハー(S)の裏面に押圧し、純水供給ノズル(73)からの純水の供給を行いつつウェハーチャック機構部(43)のチャッキングテーブル(43a)及び第2スピンドル軸(53a)を回転させてウェハー(S)の裏面を所定量だけ研削除去する。 When the transfer is completed, the turntable (3) is then rotated 90 degrees to move the wafer chuck mechanism (42) to the rough grinding zone (z3), and the wafer chuck mechanism (42) is moved to the rough grinding zone (z3). ) To stop. The wafer chuck mechanism (42) stopped in the zone (z3) is set to (43) according to the work contents there. In the zone (z3), as performed in the impurity layer removal zone (z2), the moving recovery tray unit (63a2) for recovering the liquid containing the coarsely ground silicon fine particles is moved forward in the main zone (before or simultaneously with the movement). Insert into the gap (K) below the chucking table (43a) of the wafer chuck mechanism (43) of z3). In this state, the second spindle shaft (53a) is lowered to press the diamond grindstone (53c) against the back surface of the wafer (S), and the wafer chuck mechanism unit is supplied with pure water from the pure water supply nozzle (73). The chucking table (43a) of (43) and the second spindle shaft (53a) are rotated to grind and remove the back surface of the wafer (S) by a predetermined amount.
この時点では、ウェハー(S)の裏面は純シリコン層(st)が露出しているので、研削されたシリコン微粒子はシリコン原料として使用をすることができる純粋シリコンであり、必要厚さの極く手前まで研削される。なお、不純物としてダイヤモンド砥石(53c)を構成する炭素が極く少量含まれる。研削された純粋シリコン微粒子は平均粒径1ミクロン・メートル程度の微粒子であり、前述同様粗研削時に供給された大量の純水と共にスラリー状となり、テーブル側固定回収トレー部(63a1)と移動回収トレー部(63a2)を介してベースプレート側固定回収トレー部(63a3)内に流れ込み、排水配管(63a33)を通って回収される。 At this point, since the pure silicon layer (st) is exposed on the back surface of the wafer (S), the ground silicon fine particles are pure silicon that can be used as a silicon raw material, and have the required thickness. Grind to the front. Incidentally, a very small amount of carbon constituting the diamond grindstone (53c) is contained as an impurity. The ground pure silicon fine particles are fine particles with an average particle size of about 1 micron · meter and become slurry with a large amount of pure water supplied during rough grinding, as described above, and the table side fixed recovery tray (63a1) and moving recovery tray It flows into the base plate side fixed collection tray section (63a3) through the section (63a2) and is collected through the drain pipe (63a33).
粗研削が終了すると、前述同様粗研削用のダイヤモンド砥石(53c)を上昇させ、同ゾーン(z3)に位置するウェハーチャック機構部(43)のチャッキングテーブル(43a)を回転させつつ純水を供給し続け、チャッキングテーブル(43a)とその上に吸着固定されているウェハー(S)、テーブル側固定回収トレー部(63a1)の洗浄を行う。洗浄が完了するとチャッキングテーブル(43a)の回転と純水の供給が停止し続いて移動回収トレー部(63a2)が後退してチャッキングテーブル(43a)から離脱する。なお、ここでは前記裏面不純物層除去研削と異なり完全に洗浄する必要はないので、研削終了と同時に洗浄を終了することも可能である。 When the rough grinding is completed, the diamond grinding wheel (53c) for rough grinding is raised as described above, and pure water is supplied while rotating the chucking table (43a) of the wafer chuck mechanism (43) located in the same zone (z3). The supply is continued, and the chucking table (43a), the wafer (S) sucked and fixed on the chucking table (43a), and the table side fixed collection tray section (63a1) are cleaned. When the cleaning is completed, the rotation of the chucking table (43a) and the supply of pure water are stopped, and then the moving collection tray part (63a2) is retracted and detached from the chucking table (43a). Here, unlike the backside impurity layer removal grinding, it is not necessary to clean completely, so that the cleaning can be completed simultaneously with the completion of grinding.
前述同様この間に不純物層除去ゾーン(z2)での不純物層研削除去と、ウェハー収受ゾーン(z1)でのウェハー(S)の供給並びにウェハーローディング用カセット(11a)からのウェハー仮置台(12)へのウェハー(S)の移送、ウェハーチャック機構部(41)からのウェハー(S)のカセット(11b)への収容、及びこれに続くウェハー仮置台(12)からウェハー収受ゾーン(z1)に位置する空の(又は空になった)ウェハーチャック機構部(41)への移送が行われている。 During the same period as before, the impurity layer is removed by grinding in the impurity layer removal zone (z2), the wafer (S) is supplied in the wafer collection zone (z1), and the wafer loading cassette (11a) to the wafer temporary table (12). The wafer (S) is transferred, the wafer (S) from the wafer chuck mechanism (41) is stored in the cassette (11b), and the wafer temporary placement table (12) is positioned in the wafer receiving zone (z1). Transfer to an empty (or empty) wafer chuck mechanism (41) is performed.
続いてターンテーブル(3)を90度回転させて仕上げ研削ゾーン(z4)に前記ウェハーチャック機構部(43)を移動させ、該ウェハーチャック機構部(43)を仕上げ研削ゾーン(z4)を停止させる。このゾーン(z4)に停止している前記ウェハーチャック機構部(43)をそこで行われる作業に合わせて(44)とする。ゾーン(z4)では前記粗研削ゾーン(z3)で行ったように、仕上げ研削ゾーン(z4)では前記粗研削ゾーン(z3)で行ったように、移動前或いは移動と同時に仕上げ研削シリコン微粒子含有液を回収するための移動回収トレー部(64a2)を前進させて本ゾーン(z4)のウェハーチャック機構部(44)のチャッキングテーブル(44a)の下方の間隙(K)内に挿入する。この状態で第3スピンドル軸(54a)を下降させてダイヤモンド砥石(54c)をウェハー(S)の裏面に押圧し、純水供給ノズル(74)からの純水の供給を行いつつウェハーチャック機構部(44)のチャッキングテーブル(44a)及び第3スピンドル軸(53a)を回転させてウェハー(S)の裏面を仕上げ研削に必要な極く僅かな量(粗研削によって発生した歪層を除去できる量)だけ研削除去する。仕上げ研削されたシリコン微粒子もシリコン原料として使用をすることができる純粋シリコンである。この場合も、不純物としてダイヤモンド砥石(54c)を構成する炭素が極く少量含まれる。 Subsequently, the turntable (3) is rotated 90 degrees to move the wafer chuck mechanism (43) to the finish grinding zone (z4), and the wafer chuck mechanism (43) is stopped from the finish grinding zone (z4). . The wafer chuck mechanism (43) stopped in the zone (z4) is designated as (44) in accordance with the work performed there. As in the rough grinding zone (z3) in the zone (z4) and in the rough grinding zone (z3) in the finish grinding zone (z4), the liquid containing finely ground silicon particles before or simultaneously with the movement is used. The moving collection tray section (64a2) for collecting the wafer is advanced and inserted into the gap (K) below the chucking table (44a) of the wafer chuck mechanism section (44) in the zone (z4). In this state, the third spindle shaft (54a) is lowered to press the diamond grindstone (54c) against the back surface of the wafer (S), and the wafer chuck mechanism unit is supplied with pure water from the pure water supply nozzle (74). The chucking table (44a) and the third spindle shaft (53a) of (44) are rotated to remove the very small amount necessary for finish grinding of the back surface of the wafer (S) (the strain layer generated by rough grinding can be removed). Amount)). The finely ground silicon fine particles are also pure silicon that can be used as a silicon raw material. Also in this case, a very small amount of carbon constituting the diamond grindstone (54c) is contained as an impurity.
前記同様研削された純粋シリコン微粒子は平均粒径1ミクロン・メートル程度の微粒子であり、前述同様粗研削時に供給された大量の純水と共にスラリー状となり、テーブル側固定回収トレー部(64a1)と移動回収トレー部(64a2)を介してベースプレート側固定回収トレー部(64a3)内に流れ込み、排水配管(64a33)を通って回収される。 The pure silicon fine particles that have been ground in the same way are fine particles with an average particle size of about 1 micron · meter and become slurry with a large amount of pure water supplied at the time of rough grinding as described above, and move with the table-side fixed collection tray (64a1). It flows into the base plate side fixed recovery tray part (64a3) via the recovery tray part (64a2), and is recovered through the drain pipe (64a33).
仕上げ研削が終了すると、前述同様粗研削用のダイヤモンド砥石(54c)を上昇させ、同ゾーン(z4)に位置するウェハーチャック機構部(44)のチャッキングテーブル(44a)を回転させつつ純水を供給し続け、チャッキングテーブル(44a)とその上に吸着固定されているウェハー(S)の洗浄を行う。洗浄が完了するとチャッキングテーブル(44a)の回転と純水の供給が停止し続いて仕上げ移動回収トレー部(64a2)が後退してチャッキングテーブル(44a)から離脱する。 When finish grinding is completed, the diamond grinding wheel (54c) for rough grinding is raised as described above, and pure water is supplied while rotating the chucking table (44a) of the wafer chuck mechanism (44) located in the same zone (z4). The supply is continued, and the chucking table (44a) and the wafer (S) sucked and fixed thereon are cleaned. When the cleaning is completed, the rotation of the chucking table (44a) and the supply of pure water are stopped, and then the finishing movement collection tray part (64a2) is retracted and detached from the chucking table (44a).
仕上げ研削が終了すると、仕上げ研削用のダイヤモンド砥石(54c)を上昇させ、同ゾーン(z4)に位置するウェハーチャック機構部(44)のチャッキングテーブル(44a)を回転させつつ純水を供給し続け、チャッキングテーブル(44a)とその上に吸着固定されているウェハー(S)の洗浄を行う。洗浄が完了するとチャッキングテーブル(44a)の回転と純水の供給が停止し続いて仕上げ研削シリコン微粒子含有液回収トレー(64)が後退してチャッキングテーブル(44a)から離脱する。なお、ここでも前記裏面不純物層除去研削と異なり完全に洗浄する必要なないので、研削終了と同時に洗浄を終了することも可能である。 When finish grinding is finished, the diamond grinding wheel (54c) for finish grinding is raised, and pure water is supplied while rotating the chucking table (44a) of the wafer chuck mechanism (44) located in the same zone (z4). Subsequently, the chucking table (44a) and the wafer (S) sucked and fixed thereon are cleaned. When the cleaning is completed, the rotation of the chucking table (44a) and the supply of pure water are stopped, and then the finish grinding silicon fine particle-containing liquid recovery tray (64) is retracted and detached from the chucking table (44a). Also here, unlike the backside impurity layer removal grinding, it is not necessary to clean completely, so it is possible to finish the cleaning simultaneously with the end of grinding.
前述同様この間に粗研削ゾーン(z2)での粗研削、不純物層除去ゾーン(z2)での不純物層研削除去、ウェハー収受ゾーン(z1)でのウェハー(S)のカセット(11b)への収容と供給並びにウェハーローディング用カセット(11a)からのウェハー仮置台(12)へのウェハー(S)の移送が行われている。 During the same period as before, rough grinding in the rough grinding zone (z2), impurity layer grinding removal in the impurity layer removal zone (z2), and accommodation of the wafer (S) in the cassette (11b) in the wafer receiving zone (z1) Supply and transfer of the wafer (S) from the wafer loading cassette (11a) to the temporary wafer table (12) is performed.
然る後、ターンテーブル(3)を90度回転させてウェハーチャック機構部(44)をウェハー収受ゾーン(z1)に移動させると、これによってターンテーブル(3)は一周したことになり、ウェハーチャック機構部(44)に続くウェハーチャック機構部もそれぞれのゾーン(z2)〜(z4)に移動して停止し、当該ゾーン(z2)〜(z4)にて前記所定作業がなされることになる。 After that, when the turntable (3) is rotated by 90 degrees and the wafer chuck mechanism (44) is moved to the wafer receiving zone (z1), the turntable (3) makes one turn, and the wafer chuck The wafer chuck mechanism section following the mechanism section (44) also moves to the respective zones (z2) to (z4) and stops, and the predetermined operation is performed in the zones (z2) to (z4).
一周してウェハー収受ゾーン(z1)に移動したウェハーチャック機構部(44)に吸着固定されているウェハー(S)は所定厚さまで削りこまれており、ウェハー洗浄機構部(13)に図中右側の洗浄側移送用真空ピンセット(16a)で仕上げ研削されたウェハー(S)をウェハー洗浄機構部(13)に移送し、前述のように洗浄した後、多関節型ロボットハンド機構部(8)によって収納用カセット(11b)に収納される。 The wafer (S) attracted and fixed to the wafer chuck mechanism (44) moved to the wafer receiving zone (z1) around the circumference has been scraped to the specified thickness, and the wafer cleaning mechanism (13) is on the right side in the figure. The wafer (S) that has been ground with the cleaning side transfer vacuum tweezers (16a) is transferred to the wafer cleaning mechanism (13), cleaned as described above, and then moved by the articulated robot hand mechanism (8). It is stored in a storage cassette (11b).
なお、図3〜5に示す回収トレー機構部(62)〜(64)の代わりに図8に示すような移動回収トレー部(62c)〜(64c)のみで構成された回収トレー機構部(62')〜(64')を用いてもよい。この場合は、チャッキングテーブル(42a)〜(44a)下に挿脱できるように回転軸(42c)〜(44c)を避けるように形成した切欠(62a')〜(64a')が先端まで形成されている。この場合、外側の壁部(62e)〜(64e)はチャッキングテーブル(42a)〜(44a)を取り囲むことが出来るように高く、一方、内側の壁部(62f)〜(64f)はチャッキングテーブル(42a)〜(44a)に干渉しないように低く形成されている。 In addition, instead of the collection tray mechanism sections (62) to (64) shown in FIGS. 3 to 5, the collection tray mechanism section (62) composed only of the moving collection tray sections (62c) to (64c) as shown in FIG. ') To (64') may be used. In this case, notches (62a ') to (64a') formed to avoid the rotating shafts (42c) to (44c) so that they can be inserted / removed under the chucking tables (42a) to (44a) are formed to the tip. Has been. In this case, the outer walls (62e) to (64e) are so high that they can surround the chucking tables (42a) to (44a), while the inner walls (62f) to (64f) are chucked. It is formed low so as not to interfere with the tables (42a) to (44a).
以上のように、粗研削の前にウェハーの裏面に形成されている不純物層を不純物層除去裏面研削にて予め研削除去・廃棄し、粗・仕上げ研削で得られた純粋シリコン微粉末だけを回収することができるので、本発明により深刻な原料シリコンの供給不足を解消することが出来るようになる。 As described above, before the rough grinding, the impurity layer formed on the back surface of the wafer is pre-ground and removed by impurity layer removal back surface grinding, and only pure silicon fine powder obtained by rough and finish grinding is recovered. Therefore, the present invention can solve a serious short supply of raw material silicon.
(A)裏面研削装置
(S)ウェハー
(sf)不純物層
(z1)ウェハー収受ゾーン
(z2)裏面不純物層除去ゾーン
(z3)裏面粗研削ゾーン
(z4)裏面仕上げ研削ゾーン
(1)ウェハー供給機構部
(2)ウェハー裏面研削装置部
(3)ターンテーブル
(41)〜(44)ウェハーチャック機構部
(52)裏面不純物層除去研削機構部
(53)裏面粗研削機構部
(54)裏面仕上げ研削機構部
(72)〜(74)純水供給ノズル
(A) Back grinding machine
(S) Wafer
(sf) Impurity layer
(z1) Wafer receiving zone
(z2) Backside impurity layer removal zone
(z3) Back rough grinding zone
(z4) Back surface finishing grinding zone
(1) Wafer supply mechanism
(2) Wafer back grinding unit
(3) Turntable
(41)-(44) Wafer chuck mechanism
(52) Backside impurity layer removal grinding mechanism
(53) Back rough grinding mechanism
(54) Back finish grinding mechanism
(72)-(74) Pure water supply nozzle
Claims (4)
(b)不純物層除去裏面研削が終了したウェハーの不純物除去洗浄を行い、
(c)不純物除去洗浄後のウェハーの裏面を、純水を供給しつつ研削してウェハーを所定厚さにすると共に研削によって生成されたシリコン微粒子を純水と共に回収し、然る後、
(d)ウェハーの裏面を仕上げ研削することを特徴とするウェハーの裏面研削方法。 (a) In the integrated circuit pattern forming process for forming an integrated circuit pattern on the front surface, at least the impurity layer is removed by grinding the back surface of the wafer on which the impurity layer is laminated on the back surface;
(b) Impurity layer removal After the backside grinding, the wafer is subjected to impurity removal cleaning,
(c) The back surface of the wafer after the impurity removal cleaning is ground while supplying pure water to obtain a wafer having a predetermined thickness, and the silicon fine particles generated by the grinding are recovered together with pure water.
(d) A method for grinding a back surface of a wafer, comprising finish grinding the back surface of the wafer.
(b)ウェハー裏面研削装置部は、ウェハー収受ゾーン、裏面不純物層除去ゾーン、裏面粗研削ゾーン及び裏面仕上げ研削ゾーンの4区分に別れており、
(b1)均等間隔で設けられた少なくとも4のウェハーチャック機構部を有し、回転によってウェハーチャック機構部を、各ゾーンを順番に間欠巡回させるターンテーブルと、
(b2)ウェハー収受ゾーン以外のターンテーブルの停止位置にて、ウェハーチャック機構部に対面する位置に設けられ、それぞれの停止位置のウェハーの裏面に所定の研削を施す裏面不純物層除去研削機構部、裏面粗研削機構部及び裏面仕上げ研削機構部と、
(b3)ターンテーブルの停止時、ウェハー収受ゾーン以外のターンテーブルの停止位置にて、ウェハーチャック機構部の下方に挿入され、裏面研削により発生したシリコン微粒子含有液を回収する回収トレー機構部と、
(b4)ウェハー収受ゾーン以外のターンテーブルの停止位置にて、研削時にウェハーチャック機構部にチャックされたウェハーに純水を供給し、少なくとも裏面不純物層除去研削機構部においては、研削終了後にも純水を供給して研削後のシリコン微粒子含有液を洗浄・除去する純水供給ノズルとで構成されている、
(c)ことを特徴とするウェハーの裏面研削装置。 (a) A wafer supply mechanism that receives one wafer at a time after the semiconductor process is finished and an impurity layer is formed on the entire outer surface of the wafer, and a wafer back that grinds the back of the wafer supplied from the wafer supply mechanism A wafer backside grinding device composed of a grinding device part,
(b) The wafer back surface grinding device is divided into 4 categories: wafer receiving zone, back surface impurity layer removal zone, back surface rough grinding zone, and back surface finish grinding zone.
(b1) a turntable having at least four wafer chuck mechanism portions provided at equal intervals and rotating the wafer chuck mechanism portion intermittently in turn in each zone by rotation;
(b2) A back surface impurity layer removal grinding mechanism portion that is provided at a position facing the wafer chuck mechanism portion at the stop position of the turntable other than the wafer receiving zone, and performs predetermined grinding on the back surface of the wafer at each stop position, Back rough grinding mechanism and back finishing grinding mechanism;
(b3) When the turntable is stopped, a recovery tray mechanism section that is inserted below the wafer chuck mechanism section at the stop position of the turntable other than the wafer receiving zone and collects the silicon fine particle-containing liquid generated by the back surface grinding,
(b4) Pure water is supplied to the wafer chucked by the wafer chuck mechanism during grinding at the stop position of the turntable other than the wafer receiving zone, and at least at the back surface impurity layer removal grinding mechanism, It consists of a pure water supply nozzle that supplies water to clean and remove the silicon fine particle-containing liquid after grinding.
(c) A wafer back surface grinding device characterized by the above.
シリコン微粒子含有液回収用の回収トレー機構部の移動回収トレーは、研削のためにウェハーをチャッキングする各チャック機構部のチャッキングテーブルを取り囲むように、ターンテーブルの停止時に各チャッキングテーブルの下方に挿入され、ターンテーブルの移動時には各チャック機構部から離脱するように制御されるようになっていることを特徴とするウェハーの裏面研削装置。 In the wafer back surface grinding apparatus according to claim 2,
The moving recovery tray of the recovery tray mechanism for recovering the silicon fine particle-containing liquid surrounds the chucking table of each chuck mechanism that chucks the wafer for grinding. A wafer back surface grinding apparatus, wherein the wafer back surface grinding apparatus is controlled to be detached from each chuck mechanism when the turntable is moved.
シリコン微粒子含有液回収用の回収トレー機構部の回収トレーセットは、
(1)各チャック機構部のチャッキングテーブルの周囲を取り囲むように、各チャッキングテーブルの下方に固定されているテーブル側固定回収トレー部と、
(2)前記テーブル側固定回収トレー部と各チャッキングテーブルの間に、ターンテーブルの停止時に挿入され、ターンテーブルの移動時には各チャッキングテーブルから離脱するように制御される移動回収トレー部と、
(3)ウェハー裏面研削機構部のベースプレート側に固定され、テーブル側固定回収トレー部と移動回収トレー部の少なくともいずれか一方から研削されたシリコン微粒子含有液を回収するベースプレート側固定回収トレー部とで構成されていることを特徴とするウェハーの裏面研削装置。 In the wafer back surface grinding apparatus according to claim 2,
The collection tray set of the collection tray mechanism for collecting the silicon fine particle-containing liquid is
(1) A table-side fixed collection tray portion fixed below each chucking table so as to surround the chucking table of each chuck mechanism portion;
(2) A movable collection tray section that is inserted between the table-side fixed collection tray section and each chucking table when the turntable is stopped and controlled so as to be detached from each chucking table when the turntable is moved;
(3) A base plate side fixed collection tray unit that is fixed to the base plate side of the wafer back surface grinding mechanism unit and collects the silicon fine particle-containing liquid ground from at least one of the table side fixed collection tray unit and the moving collection tray unit. A backside grinding apparatus for a wafer, comprising:
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