JP7621813B2

JP7621813B2 - 研削装置、及び研削装置の使用方法

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Publication number: JP7621813B2
Application number: JP2021014945A
Authority: JP
Inventors: 敦中塚
Original assignee: Disco Corp
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Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2025-01-27
Anticipated expiration: 2041-02-02
Also published as: JP2022118429A

Description

本発明は、研削装置、及び該研削装置の使用方法に関する。

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た表面に形成されたウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所望の厚みに形成された後、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。

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環状に備えた研削ホイールを回転可能に支持した研削手段と、該チャックテーブルの中心と、ウエーハの中心とを一致させる位置合わせ手段と、該位置合わせ手段から、該チャックテーブルまでウエーハを搬送する搬送手段と、を少なくとも備えており、該ウエーハを所望の厚みに形成することができる（例えば特許文献１を参照）。

特開２００７－３１７９８２号公報

ところで、上記した特許文献１に記載の技術では、位置合わせ手段を構成するテーブルから搬送されたウエーハを該チャックテーブルに保持する際に、チャックテーブルに載置されるウエーハの載置面（下面）側にゴミ等が付着している場合があり、そのままの状態でウエーハの上面の研削が行われると、ウエーハの研削面に、載置面側に付着したゴミ等に起因する凹み（ディンプル）が生じてしまい、ウエーハの品質、さらには該ウエーハを個々に分割して形成されるデバイスチップの品質を低下させるという問題がある。

上記問題に対処すべく、位置合わせ手段のテーブルからチャックテーブルにウエーハを搬送する間のスペースに、ウエーハの載置面側を洗浄する洗浄手段を配設することが考えられる。しかし、位置合わせ手段とチャックテーブルとの間に、新たに洗浄手段を配設するスペースを確保する必要があり、該対策を講じるための設計変更等を実施することは煩に堪えないという問題もある。

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、位置合わせ手段からチャックテーブルにウエーハを搬送する間に、ウエーハの載置面側を洗浄する洗浄手段を新たに配設するスペースを確保することなく、ウエーハの載置面を洗浄することができる研削装置、及び該研削装置を使用する方法を提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、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環状に備えた研削ホイールを回転可能に支持した研削手段と、該チャックテーブルの中心とウエーハの中心とを一致させる位置合わせ手段と、該位置合わせ手段から該チャックテーブルまでウエーハを保持部で保持し搬送する搬送手段と、を少なくとも備えた研削装置であって、該位置合わせ手段は、ウエーハの直径に対応した直径を有し水の表面張力で位置合わせをする水溜テーブルと、該水溜テーブルに水を供給する水供給部と、該水溜テーブルに配設されウエーハの載置面を洗浄する洗浄部と、を含み構成され、該洗浄部は、水とエアーの混合２流体を噴射してウエーハの載置面を洗浄する洗浄ノズルを含み構成される研削装置が提供される。

該洗浄ノズルは、該水溜テーブルの半径領域に配設され、該水溜テーブルは回転可能に構成されていることが好ましい。また、該洗浄部は、超音波振動子を含み構成するようにしてもよい。

本発明によれば、上記研削装置の使用方法であって、該位置合わせ手段の該水溜テーブルに水を供給して水の層を形成する水供給工程と、該水溜テーブルに形成された水の層にウエーハを載置して水の表面張力で位置合わせを行う位置合わせ工程と、位置合わせされたウエーハを該搬送手段の保持部で保持し、該洗浄部を作動してウエーハの載置面を洗浄する洗浄工程と、該搬送手段によってウエーハを該位置合わせ手段から該チャックテーブルまで搬送する搬送工程と、を含み構成される研削装置の使用方法が提供される。

また、本発明によれば、上記研削装置の使用方法であって、該位置合わせ手段の該水溜テーブルに水を供給して水の層を形成する水供給工程と、該水溜テーブルに形成された水の層にウエーハを載置して水の表面張力で位置合わせを行う位置合わせ工程と、位置合わせされたウエーハを該搬送手段の保持部で保持し、該洗浄部を作動してウエーハの載置面を洗浄する洗浄工程と、該搬送手段によってウエーハを該チャックテーブルまで搬送する搬送工程と、を含み、該洗浄工程において、該水溜テーブルを回転し、ウエーハの載置面に該洗浄ノズルから該混合２流体を噴射して、ウエーハの載置面を洗浄する研削装置の使用方法が提供される。

本発明の研削装置は、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環状に備えた研削ホイールを回転可能に支持した研削手段と、該チャックテーブルの中心とウエーハの中心とを一致させる位置合わせ手段と、該位置合わせ手段から該チャックテーブルまでウエーハを保持部で保持し搬送する搬送手段と、を少なくとも備えた研削装置であって、該位置合わせ手段は、ウエーハの直径に対応した直径を有し水の表面張力で位置合わせをする水溜テーブルと、該水溜テーブルに水を供給する水供給部と、該水溜テーブルに配設されウエーハの載置面を洗浄する洗浄部と、を含み構成され、該洗浄部は、水とエアーの混合２流体を噴射してウエーハの載置面を洗浄する洗浄ノズルを含み構成されるので、チャックテーブルの中心位置にウエーハの中心を一致させることができると共に、位置合わせ手段からチャックテーブルにウエーハを搬送する間に、ウエーハの載置面側を洗浄する洗浄手段を新たに配設することなく、ウエーハの載置面を洗浄することができる。

また、本発明の研削装置の使用方法によれば、該位置合わせ手段の該水溜テーブルに水を供給して水の層を形成する水供給工程と、該水溜テーブルに形成された水の層にウエーハを載置して水の表面張力で位置合わせを行う位置合わせ工程と、位置合わせされたウエーハを該搬送手段の保持部で保持し、該洗浄部を作動してウエーハの載置面を洗浄する洗浄工程と、該搬送手段によってウエーハを該位置合わせ手段から該チャックテーブルまで搬送する搬送工程と、を含み構成されるので、チャックテーブルの中心位置にウエーハの中心を一致させることができると共に、位置合わせ手段からチャックテーブルにウエーハを搬送する間に、ウエーハの載置面側を洗浄する洗浄手段を新たに配設することなく、ウエーハの載置面を洗浄することができる。

本実施形態の研削装置の全体斜視図である。（ａ）図１に配設される位置合わせ手段９の位置合わせ本体部の斜視図、（ｂ）（ａ）の位置合わせ本体部に配設される洗浄部の斜視図、（ｃ）（ａ）のＡ－Ａ断面を示す断面図である。被加工物であるウエーハ、及びウエーハに貼着される保護テープの斜視図である。（ａ）位置決め工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）（ａ）のＢ－Ｂ断面を示す断面図である。洗浄工程においてウエーハを固定する態様を示す一部拡大断面図である。洗浄工程によってウエーハを洗浄する態様を示す一部拡大断面図である。洗浄部及び洗浄工程の別の実施形態を示す斜視図である。図７に示す洗浄部による洗浄工程の態様を示す一部拡大断面図である。

以下、本発明に基づいて構成される研削装置、及び該研削装置を使用する方法に係る実施形態ついて添付図面を参照しながら、詳細に説明する。

図１には、本実施形態に係る研削装置１の斜視図が示されている。研削装置１は、ウエーハ１０（図中、第１のカセット７に収容されている）を保持するチャックテーブル６と、チャックテーブル６に保持されるウエーハ１０を研削する研削手段（本実施形態では、粗研削ユニット３及び仕上げ研削ユニット４）と、チャックテーブル６の中心とウエーハ１０の中心とを一致させる位置合わせ手段９と、位置合わせ手段９からチャックテーブル６までウエーハ１０を保持部１３ａで保持し搬送する搬送手段１３と、を少なくとも備えている。粗研削ユニット３は、粗研削用の研削砥石３５を環状に備えた粗研削ホイール３４を回転可能に支持したものであり、仕上げ研削ユニット４は、仕上げ研削用の研削砥石４５を環状に備えた仕上げ研削ホイール４４を回転可能に支持したものである。なお、上記したように、本実施形態の研削装置１は、粗研削ユニット３と、仕上げ研削ユニット４とを備えているが、本発明はこれに限定されず、研削ユニットを一つのみ、又は三つ以上備えるものであってもよい。本実施形態の研削装置１について、さらに詳細に説明する。

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１において、装置ハウジング２の後端側（図中Ｙ方向奥側）には、支持壁２１が立設されている。この支持壁２１の内側面には、上下方向に延びる２対の案内レール２２、２２及び２３、２３が配設されている。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。

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３２の下端に配設されたホイールマウント３３と、ホイールマウント３３に装着され下面に環状に複数の研削砥石３５が配置された粗研削ホイール３４と、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３３を矢印Ｒ１で示す方向に回転させる電動モータ３６と、ユニットハウジング３１を、支持部材３７を介して支持する移動基台３８とを備えている。

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４２の下端に配設されたホイールマウント４３と、ホイールマウント４３に装着され、下面に環状に複数の研削砥石４５が配置された仕上げ研削ホイール４４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４３を矢印Ｒ２で示す方向に回転させる電動モータ４６と、ユニットハウジング４１を、支持部材４７を介して支持する移動基台４８とを備えている。

移動基台３８には、上記した支持壁２１に設けられた案内レール２２、２２に摺動可能に係合する被案内溝が設けられており、粗研削ユニット３が上下方向に移動可能に支持される。支持壁２１には、粗研削ユニット３の移動基台３８を案内レール２２、２２に沿って昇降させる研削送り機構３９が配設されている。研削送り機構３９は、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３９１と、該雄ねじロッド３９１を回転駆動するためのパルスモータ３９２と、移動基台３８の背面側に装着され雄ねじロッド３９１と螺合する図示しない雌ねじブロックとを備えており、パルスモータ３９２によって雄ねじロッド３９１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Ｚ方向（上下方向）に移動させる。

移動基台４８には、上記した支持壁２１に設けられた案内レール２３、２３に摺動可能に係合する被案内溝が設けられており、仕上げ研削ユニット４が上下方向に移動可能に支持される。支持壁２１には、仕上げ研削ユニット４の移動基台４８を案内レール２３、２３に沿って昇降させる研削送り機構４９が配設されている。研削送り機構４９は、支持壁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４９１と、該雄ねじロッド４９１を回転駆動するためのパルスモータ４９２と、移動基台４８の背面側に装着され雄ねじロッド４９１と螺合する図示しない雌ねじブロックとを備えており、パルスモータ４９２によって雄ねじロッド４９１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Ｚ方向（上下方向）に移動させる。

粗研削ユニット３の電動モータ３６及び仕上げ研削ユニット４の電動モータ４６によって回転させられる回転軸３２、回転軸４２には、研削砥石３５、４５と後述するチャックテーブル６に保持されるウエーハ１０とに研削水を供給する研削水供給手段（図示は省略する）が接続されている。該研削水供給手段から圧送される研削水は、回転軸３２、及び回転軸４２に供給され、粗研削ホイール３４、及び仕上げ研削ホイール４４の下端面の中央から研削砥石３５、研削砥石４５に向けて水平方向に噴射される。

図示の実施形態における研削装置１は、上記支持壁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Ｒ３で示す方向に適宜回転させられる。ターンテーブル５には、図示の実施形態の場合それぞれ１２０度の角度をもって３個のチャックテーブル６が配設されており、各チャックテーブル６は、図示を省略する回転駆動手段を備え、粗研削ユニット３の直下、及び仕上げ研削ユニット４の直下に位置付けられた際に、矢印Ｒ４で示す方向に回転可能に構成されている。このチャックテーブル６は、通気性部材によって円盤状に形成されチャックテーブル６の保持面を形成する吸着チャック６１と、吸着チャック６１を囲繞する枠体６２とを備えている。

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Ｒ３で示す方向に回転させられることにより、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。

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（図中Ｘ方向手前側）に配設され研削加工前のウエーハ１０を収容する第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（図中Ｘ方向奥側）に配設され研削加工後のウエーハ１０を収容する第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、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６の中心とウエーハ１０の中心とを一致させる位置合わせ手段９と、被加工物搬入・搬出域Ａと第２のカセット８との間に配設された洗浄手段１１と、第１のカセット７内に収納されたウエーハ１０を搬出し、位置合わせ手段９に搬送するとともに、洗浄手段１１からウエーハ１０を搬出し、第２のカセット８に搬送して収容する搬送手段１２と、位置合わせ手段９において位置合わせされたウエーハ１０を、位置合わせ手段９から被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６に搬送する搬送手段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１０を洗浄手段１１に搬送する搬送手段１４と、を備えている。

上記した搬送手段１２が配置された装置ハウジング２のＹ方向手前側には、研削作業を指示したり、加工条件を指定したりするための操作パネル１５が配設されている。なお、研削装置１には、上記構成の他、研削加工時の状況を表示し、タッチパネル機能を備えることにより適宜作業指示を実施可能に構成された表示モニター、及び各作動機構を制御する制御手段等が配設されており、説明の都合上、記載を省略したカバーにより、研削装置１の全体が覆われる。

図１に示すように、位置合わせ手段９は、位置合わせ本体部９０と、位置合わせ本体部９０を囲繞し、位置合わせ本体部９０から流出する洗浄用の水を回収し排出する回収プール９１とを備える。回収プール９１は、上方が開放された円筒状の周壁部９１ａと、底壁部９１ｂと、底壁部９１ｂに形成された排出孔９１ｃとを備える。位置合わせ本体部９０から流出する水は、回収プール９１内に集められて、底壁部９１ｂの排出孔９１ｃから研削装置１の外部、又は研削装置１内に配設される図示を省略する廃液タンクに排出される。図２を参照しながら、位置合わせ手段９の位置合わせ本体部９０について、さらに具体的に説明する。

図２（ａ）に示すように、位置合わせ本体部９０は、追って詳述するウエーハ１０（図３を参照）の直径に対応した直径を有し、水の表面張力で位置合わせをする水溜テーブル９２と、水溜テーブル９２に水を供給する水供給部９３と、水溜テーブル９２に配設されウエーハ１０の載置面を洗浄する洗浄部９４とを少なくとも備える。水溜テーブル９２は、円形状の底部９２ａと、該底部９２ａを囲繞する周壁９２ｂとを備える。本実施形態の水供給部９３及び洗浄部９４は、水溜テーブル９２の底部９２ａに配設されている。洗浄部９４は、例えば、半径領域（底部９２ａの中心から周壁９２ｂとの間の領域）に直列に４つ配設された洗浄ノズル９４１～９４４を含み構成される。図２（ｂ）に、洗浄部９４を構成する洗浄ノズル９４１～９４４及び該洗浄ノズル９４１～９４４を連結する連結ブロック９４０の斜視図を示し、図２（ｃ）に、図２（ａ）のＡ－Ａ断面を示す断面図を示す。図２（ｃ）から理解されるように、連結ブロック９４０の内部には、上記のエアー供給源１２０から供給されるエアーＰが導入され連結ブロック９４０の長手方向に延びるエアー供給路９８と、高圧水供給源１３０から供給される水Ｗ２が導入されエアー供給路９８と平行して連結ブロック９４０の長手方向に延びる高圧水供給路９９とが配設され、エアー供給路９８と高圧水供給路９９とは、連結ブロック９４０内で合流して洗浄ノズル９４４に接続される。洗浄ノズル９４１～９４３も上記したのと同様に、エアー供給路９８と、高圧水供給路９９とに接続されていることから、エアー供給源１２０及び高圧水供給源１３０を作動させることで、連結ブロック９４０内でエアーＰと水Ｗ２とを混合した混合２流体が生成され、洗浄ノズル９４１～９４４の噴射口９４１ａ～９４４ａから上方に同時に噴射される。

図に示すように、水溜テーブル９２の下面側には、回転軸９５の上端部が連結固定されている。該回転軸９５は、電動モータ９６によって矢印Ｒ５で示す方向に回転駆動される。回転軸９５の下端部にはロータリージョイント９７が配設されている。該回転軸９５の内部には、図示を省略する３つの経路が形成されており、該３つの経路及びロータリージョイント９７を介して、水供給部９３と低圧水供給源１１０が接続されると共に、洗浄部９４とエアー供給源１２０及び高圧水供給源１３０とが接続される。

ロータリージョイント９７と低圧水供給源１１０とは、連通路１１２によって接続され、連通路１１２には、開閉バルブ１１４が配設されている。ロータリージョイント９７とエアー供給源１２０とは、連通路１２２によって接続され、連通路１２２には、開閉バルブ１２４が配設されている。ロータリージョイント９７と高圧水供給源１３０とは、連通路１３２によって接続され、連通路１３２には、開閉バルブ１３４が配設されている。図示の実施形態では、連通路１１２に排水路１１６が接続され、排水路１１６には、排水制御バルブ１１８が配設されている。開閉バルブ１１４、１２４、１３４、及び排水バルブ１１８は、図示を省略する制御手段に接続され、該制御手段により開閉状態が制御される。低圧水供給源１１０から供給される水Ｗ１の水圧は、いわゆる水道水の配水時の基準圧力に準じる圧力であり、高圧水供給源１３０によって供給される水Ｗ２の水圧は、たとえば、該水Ｗ１よりも高い０．３Ｍｐａ程度に設定される。また、エアー供給源１２０によって供給されるエアーＰの圧力は、０．３Ｍｐａに設定される。なお、開閉バルブ１１４、１２４、１３４、及び排水バルブ１１８は、該制御手段によって開閉されることに限定されず、手動で開閉されるようにしてもよい。また、高圧水供給源１３０から異なる圧力（又は異なる流量）の水を供給できる場合は、高圧水供給源１３０に低圧水供給源１１０の機能を持たせることにより、低圧水供給源１１０を省略することも可能である。

上記した位置合わせ手段９を使用し追って説明する位置合わせ工程を実施して、位置合わせ手段９の水溜テーブル９２の中心位置と、ウエーハ１０の中心位置とを一致した状態にする結果、搬送手段１３を使用して水溜テーブル９２から搬送されるウエーハ１０の中心位置が、上記したチャックテーブル６の中心位置に一致させられる。

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、以下に上記した研削装置１の使用方法、及びその作用効果について説明する。

本実施形態において研削加工が施される被加工物は、図３に示すように、複数のデバイスＤが分割予定ラインＬによって区画された表面１０ａに形成されたシリコン（Ｓｉ）のウエーハ１０であり、ウエーハ１０の表面１０ａには、保護テープＴが貼着され一体とされる。図１に示す研削装置１の第１のカセット７には、このように保護テープＴが貼着され一体とされたウエーハ１０が複数収容されている。

上記したウエーハ１０が複数収容された第１のカセット７を図１に示す研削装置１にセットしたならば、ターンテーブル５を作動して、ウエーハ１０が保持されていないチャックテーブル６を、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付ける。次いで、搬送手段１２を作動して、第１のカセット７から未加工のウエーハ１０を搬出し、位置合わせ手段９に搬送する。ここで、図２に基づき説明した位置合わせ本体部９０の連通路１１２の開閉バルブ１１４を開とすると共に、低圧水供給源１１０から水Ｗ１を供給する。これにより、図４（ａ）に示すように、水溜テーブル９２の底部９２ａに配設された水供給部９３から水Ｗ１が供給され、水溜テーブル９２には、底部９２ａと周壁９２ｂとにより形成される容積を満たすのに十分な水Ｗ１が供給されて、開閉バルブ１１４が閉とされる。これにより、表面張力の作用により、水溜テーブル９２から上方に膨出する水Ｗ１の層が形成される（水供給工程）。該水供給工程が実施されたならば、図４（ｂ）に示すように、位置合わせ手段９に搬送されたウエーハ１０を、載置面となる保護テープＴ側を下方に、裏面１０ｂを上方に向けた状態で、水溜テーブル９２に形成された水Ｗ１の層に載置する。このように、水溜テーブル９２に形成された水Ｗ１の層にウエーハ１０を載置することで、ウエーハ１０の水平方向の位置が、水Ｗ１の表面張力の作用により調整され、ウエーハ１０の中心位置と、水溜テーブル９２の中心位置とが一致させられる（位置合わせ工程）。

上記したように、水溜テーブル９２に形成された水Ｗ１の層上で、ウエーハ１０の位置合わせ工程が実施されたならば、図５に示すように、上記した搬送手段１３を旋回して、搬送手段１３の保持部１３ａを、水溜テーブル９２の中心（＝ウエーハ１０の中心）上に位置付けて、矢印Ｒ６で示す方向に下降させ、ウエーハ１０の裏面１０ｂに接する位置に位置付ける。次いで、図示を省略する吸引手段を作動させて、搬送手段１３を介して保持部１３ａの下面側に吸引負圧Ｖを生成して、ウエーハ１０を吸着させて固定する。該保持部１３ａによりウエーハ１０の位置を固定したならば、開閉バルブ１８を開として、排水路１１６を介して水溜テーブル９２に貯留された水Ｗ１を排出する。

次いで、上記した電動モータ９６を作動して、図６に示すように、回転軸９５と共に水溜テーブル９２を矢印Ｒ５で示す方向に回転させる（例えば６０ｒｐｍ）。次いで、上記連通路１２２上の開閉バルブ１２４と、連通路１３２上の開閉バルブ１３４とを開とすると共に、エアー供給源１２０、及び高圧水供給源１３０を作動する。これにより、洗浄部９４を構成する洗浄ノズル９４１～９４４にエアーＰと、水Ｗ２が供給され、洗浄ノズル９４１～９４４からエアーＰと水Ｗ２とにより形成される混合２流体（Ｐ＋Ｗ２）が噴射される。ここで、水溜テーブル９２がＲ５で示す方向に回転していることで、該混合２流体（Ｐ＋Ｗ２）は、水溜テーブル９２上で固定されたウエーハ１０の保護テープＴ側、すなわち、チャックテーブル６に載置される載置面側全体に噴射されて、該載置面側の洗浄が良好に行われる（洗浄工程）。前記洗浄工程が完了したならば、エアー供給源１２０、及び高圧水供給源１３０の作動を停止すると共に、連通路１２２上の開閉バルブ１２４と、連通路１３２上の開閉バルブ１３４とを閉とする。この際、高圧水供給源１３０の停止と、開閉バルブ１３４の閉動作を、エアー供給源１２０の動作の停止と、開閉バルブ１２４の閉動作に先行して実施することで、ウエーハ１０の載置面にエアーＰのみが噴射されて、載置面側に付着した水Ｗ２を除去することができる。なお、上記した位置合わせ工程、及び洗浄工程において、水溜テーブル９２から外部に漏出する水Ｗ１、Ｗ２は、上記した回収プール９１によって回収され、回収プール９１の底壁部９１ｂに配設された排出孔９１ｃから排出される。

上記の位置決め工程及び洗浄工程が実施されたウエーハ１０を、搬送手段１３を使用して搬送し、図１に示す被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられた所定のチャックテーブル６の吸着チャック６１上に載置する。上記した位置決め工程が実施されて、水溜テーブル９２の中心位置とウエーハ１０の中心位置とが一致させられていることにより、チャックテーブル６に搬送されたウエーハ１０の中心位置及びチャックテーブル６の中心位置も一致している。そして、図示を省略する吸引手段を作動して、チャックテーブル６の吸着チャック６１にウエーハ１０を吸引保持する。

次いで、ターンテーブル５を、図１中の矢印Ｒ３で示す方向に回転して、上記した未加工のウエーハ１０を吸引保持したチャックテーブル６を、被加工物搬入・搬出域Ａから、粗研削加工域Ｂに向けて移動させる。

未加工のウエーハ１０を保持したチャックテーブル６が粗研削加工域Ｂに位置付けられたならば、以下に説明する粗研削工程を実施する。より具体的には、チャックテーブル６に保持されたウエーハ１０を、粗研削ホイール３４の直下に位置付け、チャックテーブル６を矢印Ｒ４で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転させ、これと同時に粗研削ユニット３を作動して、粗研削ホイール３４を、図において矢印Ｒ１で示す方向に、例えば６０００ｒｐｍで回転させる。そして、上記した研削送り機構３９を作動して、粗研削ユニット３を下降させて、ウエーハ１０の裏面１０ｂに研削砥石３５を上方から接近、当接させて、例えば１．０μｍ／秒の研削送り速度で研削送りする。この際、図示を省略する研削水供給手段を作動して、粗研削ホイール３４の下面から、研削砥石３５とウエーハ１０の裏面１０ｂとに向けて研削水を供給する。

上記した粗研削工程を実施する際に、隣接する仕上げ研削加工域Ｃに、粗研削工程が施された後のウエーハ１０が位置付けられている場合は、上記粗研削工程を実施するのと同時に、仕上げ研削ユニット４を、上記粗研削ユニット３と同様に作動して、仕上げ研削ホイール４４をウエーハ１０に当接させて、ウエーハ１０の裏面１０ｂに対して仕上げ研削工程を実施する。なお、仕上げ研削ユニット４の研削送り機構４９の研削送り速度は、粗研削ユニット３の研削送り速度よりも遅く（例えば、０．１μｍ／秒）設定される。

上記した粗研削工程、仕上げ研削工程が実施されたならば、ターンテーブル５をＲ３で示す方向に回転させることにより被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル６から、搬送手段１４を作動して、研削加工が施されたウエーハ１０を洗浄手段１１に搬送して、ウエーハ１０の研削面（裏面１０ｂ）を洗浄、乾燥する。次いで、搬送手段１２を作動して、洗浄、乾燥されたウエーハ１０を、洗浄手段１１から、第２のカセット８の所定の位置に搬送する。

上記したように、本実施形態では、位置合わせ手段９を使用して位置決め工程を実施することで、ウエーハ１０の中心位置が、水溜テーブル９２の中心位置に位置付けられる。これにより、搬送手段１３の保持部１３ａによって、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の中心位置にウエーハ１０の中心を一致させることができると共に、位置合わせ手段９に配設された水溜テーブル９２の洗浄部９４によって、ウエーハ１０の載置面が洗浄されることから、位置合わせ手段９からチャックテーブル６にウエーハ１０を搬送する間に、ウエーハ１０の載置面側を洗浄する洗浄手段を新たに配設することなく、ウエーハ１０の載置面を洗浄することができ、その結果、上記した研削加工を実施する際に、ウエーハ１０の裏面１０ｂにゴミ等に起因する凹みが形成されることも回避される。

なお、上記した実施形態では、洗浄部９４は、高圧の水Ｗ２とエアーＰを混合した混合２流体（Ｐ＋Ｗ２）を噴射してウエーハ１０の載置面を洗浄する洗浄ノズル９４１～９４４を含み構成した例を示したが、本発明はこれに限定されない。図７、８を参照しながら、位置合わせ手段９に配設される上記の洗浄部９４とは異なる構成の洗浄部１４０を備えた位置合わせ本体部９０’について説明する。

図７には、洗浄部１４０を備えた位置合わせ本体部９０’の一部が示されている。位置合わせ本体部９０’は、被加工物であるウエーハ１０（図３を参照）の直径に対応した直径を有し、水の表面張力で位置合わせをする水溜テーブル９２’と、水溜テーブル９２’に水を供給する水供給部９３’と、水溜テーブル９２’に配設されウエーハ１０の載置面を洗浄する洗浄部１４０とを少なくとも備える。水溜テーブル９２’は、円形状の底部９２ａ’と、該底部９２ａ’を囲繞する周壁９２ｂ’とを備える。本実施形態の水供給部９３’及び洗浄部１４０は、水溜テーブル９２’の底部９２ａ’に配設されている。

洗浄部１４０は、水溜テーブル９２’の底部９２ａ’に配設される超音波振動子１４２、１４４を含み構成される。超音波振動子１４２、１４４は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を使用した電歪型の振動素子を使用して振動させられるものであり、例えば２０ｋＨｚ～１００ｋＨｚの周波数で振動させられる。超音波振動子１４２は、環状に形成され、水溜テーブル９２’の底部９２ａ’に配設される。超音波振動子１４４は、水溜テーブル９２’の底部９２ａ’の中心に配設される。水供給部９３’は、超音波振動子１４２と、超音波振動子１４４との間の領域に配設される。

図に示すように、水溜テーブル９２’の下面側には、回転軸９５の上端部が連結されている。該回転軸９５から下方側の構成は、図２に基づいて説明した位置合わせ本体部９０と同様であり、回転軸９５を回転駆動する電動モータ９６と、電動モータ９６の回転軸と低圧水供給源１１０から延びる連通路１１２とを連結するロータリージョイント９７とを備えている。なお、図７、図８に示す位置合わせ本体部９０’は、図２に示す洗浄ノズル９４１～９４４を備えていないことから、上記したエアー供給源１２０、高圧水供給源１３０、及び連通路１２２、１３２は不要である。

図７に示すように、水Ｗ１を水供給部９３’から水溜テーブル９２’に供給して満たして水Ｗ１の層を形成し、ウエーハ１０の保護テープＴ（載置面）側を載置する。これにより、図４（ｂ）に基づいて説明したのと同様に、水溜テーブル９２’の中心位置と、ウエーハ１０の中心位置とが水溜テーブル９２’に貯留された水Ｗ１の表面張力の作用により一致させられて、位置決め工程が実施される。そして、図５に基づいて説明したのと同様に、搬送手段１３を作動して、図８に示すように、搬送手段１３の保持部１３ａをウエーハ１０の裏面１０ｂの中心位置に位置付けて、ウエーハ１０を水溜テーブル９２’上で固定する。水溜テーブル９２’上でウエーハ１０を固定したならば、回転軸９５の内部に配設された配線１４６を介して超音波振動子１４２、１４４に高周波（２０～１００ｋＨｚ）の電圧を印加して振動させ、水溜テーブル９２’に貯留された水Ｗ１の層を介して、ウエーハ１０の保護テープＴ側の面、すなわち載置面を洗浄する（洗浄工程）。このようにして洗浄工程が実施されたならば、搬送手段１３の保持部１３ａを図中矢印Ｒ７で示す方向に上昇させて、チャックテーブル６に搬送し、上記したのと同様の粗研削工程、及び仕上げ研削工程を実施する。なお、この超音波振動子１４２、１４４によってウエーハ１０の載置面を洗浄する際には、水溜テーブル９２’とウエーハ１０の保護テープＴとの間に水Ｗ１の層が存在している必要があるため、開閉バルブ１１４を開にして、水供給部９３’から水Ｗ１を供給し続けることが好ましい。なお、このとき、電動モータ９６によって回転軸９５を回転駆動する必要はない。

上記した位置合わせ本体部９０’によっても、先に説明した位置合わせ本体部９０’と同様の作用効果を奏することができる。また、上記した実施形態では、洗浄ノズル９４１～９４４を備えた洗浄部９４に替えて、超音波振動子１４２、１４４を備えた洗浄部１４０を備えることとしたが、本発明は、該洗浄ノズル及び超音波振動子の両方を備えることを除外するものではない。

１：研削装置
２：装置ハウジング
２１：支持壁
２２、２３：案内レール
３：粗研削ユニット
３１：ユニットハウジング
３２：回転軸
３３：ホイールマウント
３４：粗研削ホイール
３５：研削砥石
３６：電動モータ
３７：支持部材
３９：研削送り機構
４：仕上げ研削ユニット
４１：ユニットハウジング
４２：回転軸
４３：ホイールマウント
４４：仕上げ研削ホイール
４５：研削砥石
４６：電動モータ
４７：支持部材
４９：研削送り機構
５：ターンテーブル
６：チャックテーブル
６１：吸着チャック
７：第１のカセット
８：第２のカセット
９：位置合わせ手段
９０、９０’：位置合わせ本体部
９１：回収プール
９１ａ：周壁部
９１ｂ：底壁部
９１ｃ：排出孔
９２、９２’：水溜テーブル
９２ａ、９２ａ’：底部
９２ｂ、９２ｂ’：周壁
９３、９３’：水供給部
９４：洗浄部
９４０：連結ブロック
９４１～９４４：洗浄ノズル
９５：回転軸
９６：電動モータ
９７：ロータリージョイント
１０：ウエーハ
１１：洗浄手段
１２：搬送手段
１３：搬送手段
１３ａ：保持部
１４：搬送手段
１５：操作パネル
１１０：低圧水供給源
１１２：連通路
１１４：開閉バルブ
１１６：排水路
１１８：排水バルブ
１２０：エアー供給源
１２２：連通路
１２４：開閉バルブ
１３０：高圧水供給源
１３２：連通路
１３４：開閉バルブ
１４０：洗浄部
１４２、１４４：超音波振動子
Ｄ：デバイス
Ｌ：分割予定ライン
Ｔ：保護テープ
Ｐ：エアー
Ｗ１、Ｗ２：水
Ｐ＋Ｗ２：混合２流体

Claims

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環状に備えた研削ホイールを回転可能に支持した研削手段と、該チャックテーブルの中心とウエーハの中心とを一致させる位置合わせ手段と、該位置合わせ手段から該チャックテーブルまでウエーハを保持部で保持し搬送する搬送手段と、を少なくとも備えた研削装置であって、
該位置合わせ手段は、ウエーハの直径に対応した直径を有し水の表面張力で位置合わせをする水溜テーブルと、該水溜テーブルに水を供給する水供給部と、該水溜テーブルに配設されウエーハの載置面を洗浄する洗浄部と、を含み構成され、
該洗浄部は、水とエアーの混合２流体を噴射してウエーハの載置面を洗浄する洗浄ノズルを含み構成される研削装置。
該洗浄ノズルは、該水溜テーブルの半径領域に配設され、該水溜テーブルは回転可能に構成されている請求項１に記載の研削装置。
該洗浄部は、超音波振動子を含み構成される請求項１に記載の研削装置
請求項１乃至３に記載の研削装置の使用方法であって、
該位置合わせ手段の該水溜テーブルに水を供給して水の層を形成する水供給工程と、
該水溜テーブルに形成された水の層にウエーハを載置して水の表面張力で位置合わせを行う位置合わせ工程と、
位置合わせされたウエーハを該搬送手段の保持部で保持し、該洗浄部を作動してウエーハの載置面を洗浄する洗浄工程と、
該搬送手段によってウエーハを該位置合わせ手段から該チャックテーブルまで搬送する搬送工程と、
を含み構成される研削装置の使用方法。
請求項２に記載の研削装置の使用方法であって、
該位置合わせ手段の該水溜テーブルに水を供給して水の層を形成する水供給工程と、
該水溜テーブルに形成された水の層にウエーハを載置して水の表面張力で位置合わせを行う位置合わせ工程と、
位置合わせされたウエーハを該搬送手段の保持部で保持し、該洗浄部を作動してウエーハの載置面を洗浄する洗浄工程と、
該搬送手段によってウエーハを該チャックテーブルまで搬送する搬送工程と、
を含み、
該洗浄工程において、該水溜テーブルを回転し、ウエーハの載置面に該洗浄ノズルから該混合２流体を噴射して、ウエーハの載置面を洗浄する研削装置の使用方法。