JPH03104567A - 研削砥石及び研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、シリコン（８ｉ）ウェーハの裏面研削に好適
する被加工物及び研削力法に関する。

（従来の技術） 一般に、半導体装置は、Ｓｉ　　ウエーハより製造され
るが、デバイス工程を経たＳｉ　　ウェーハは、裏面に
酸化膜（ＳｉＯ■）が形或されている。このような酸化
膜が付着したＳｉ　　ウェーハの裏面は、次工程にて、
研削加工される。この研削加工は、粗研削と仕上げ研削
の２工程で行うので、酸化膜（８ｉ０２）の影響を受け
ることはほとんどなかった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のＳｉ　　ウエーハ用の裏面研削盤
は、大型で高Ｍ量であるため、インライン化できないと
いう難点がある。そこで、近時、裏面研削盤の小型化へ
の要求が高まってきた。裏面研削盤を小型化するには、
砥石軸の削減、すなわち１軸化が必須の条件であり、そ
のためには、粗研削と仕上げ研削とに兼用できるととも
に、酸化Ｍ　（Ｓ’Ｏｓ）とシリコン（Ｓｉ）のいずれ
の研削も可能な被加工物が必要となる。

ところで、ｌ軸の被加工物は、ウエーハの被加工面の粗
さの要求から、細粒のダイヤモンド砥粒でなければなら
ない。しかし、細粒のダイヤモンド砥石では、Ｊｌｌ滅
が早く、目詰まりしゃすく、砥石寿命が著しく短くなる
欠点をもっており、加工コスト及び加工能率の点で採用
することかできなかった。

本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、高寿命
かつ高能率研削が可能な被加工物及び研削方法を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構或〕

（線題を解決するための手段と作用） この発明は、１個の台金部に、粗研削部と仕上げ研削部
を一体的に設けたもので、１個の被加工物で粗研削と仕
上げ研削とを行うことができるので、研削盤の小型化と
自動化プロセスへのインライン化が可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図及び第２図は、本発明の一実施例の被加工物（Ｇ
）を示している。この被加工物（Ｇ）は、円盤状の台金
部（１）と、この台金部（１）の周縁部を除いた下端面
に敷設された粗研削部（２）と、この粗研削部（２）を
囲繞して台金部（１）の周縁部に同軸に植立されたリン
グ状の仕上げ研削部（３）とから構或されている。しか
して、台金部（１）の下端部には、周縁部を残して例え
ば深さｆｗｍの円形の凹部（４）が設けられている。こ
の凹部（４）の内径は、後述するように、ウェーハ（Ｗ
）の直径よりも大きく設けられている。

さらに、この凹部｛４｝の外周部は、凹部（４）の底面
（５）に対してリング状に突出していて、支持壁（６）
となっている。また、台金部（１｝には、一端が台金部
（１）の上端面に開口し、他端が凹部（４）の底面（５
）に開口する貫通孔（７）が穿設されている。また、底
面（５１の支持壁（６）と隣接する部位には、リング状
溝（８）が刻設されている。また、底面（５）には、リ
ング状＃　（８）と、貫通孔（７）に連通ずる放射状溝
（９）・・・が刻設されている。なお、貫通孔（７）の
開口部近傍の溝部は拡大していて、周速０の部分の砥石
の異常摩耗を防止するようになっている。そうして、底
面（５）のリング状溝（８）と放射状溝（９）・・・を
除いた部分には、前紀粗研削部（２》が敷設されている
。この粗研削部（２）＃ は、メッシーサイズが　１５０又は＃２３ｏのダイヤモ
ンド砥粒をニッケル（Ｎｉ）電着させたものである。

そうして、粗研削部（２）の厚さは、例えばＪ飄であっ
て、凹部（４）の深さよりも小さく設けられている。

一方、仕上げ研削部（３）は、支持壁（６）のリング状
の端面に一定間隔となるよう等配してセグメント状に植
立された砥石片αＱ・・・からなっていて、これにより
被加工物（Ｇ）は、セグメント形のカップ砥石となって
いる。そして、これら砥石片凹・・・間は、円周方向の
幅が例えばｊＩ１ｍｌの空隙０υ・・・となっている。

また、これらの砥石片０１・・・は、メッシュサイズが
”１５００又は”２０００のダイヤモンド砥粒をビトリ
ファイドボンドにより結合させ、セグメント状に成形し
たものであって、厚さが例えば３ｍ並びに高さが例えば
５■となっている。しかして、粗研削部（２）の研削作
用面（２ａ）と仕上げ研削部（３）の研削作用面（３ａ
）とは、それぞれ台金部（１）のｉｌ１１線（　ｌａ）
に直交するように設けられている。この場合、研削作用
面（２ａ），　（３ａ）の間隔は、８ｇｍ程度である。

なお、砥石片Ｑｌ・・・の支持壁＼６）への植立固定は
、接着剤により行われている。

つぎに、上記構成の被加工物（Ｇ）を用いて本実施例の
研削方法について述べる。

まず、第３図及び第４図に示すように、ｌ軸の裏面研削
装ｔ　（Ｍ）の砥石軸（Ｓ）に被加工物（Ｇ）を同軸と
なるように取り付ける。つぎに、シリコン（Ｓｉ）　Ｈ
ＣＩ）　ウェ−ハ（Ｗ）　Ｇ酸化ｇ　（８’Ｏｚ）カ形
ｇ　サｔＬた裏面α４を上にして、真空チャック（１４
上にウエーハ（イ）の表面に扱着されている保験テーブ
（１４を介して、真空ナヤック０の回転軸（自）と同軸
に吸着・保持させる。ついで、第３図に示すように、砥
石軸（Ｓ）と回転軸四とが同軸となるように、つまり砥
石軸（５）の軸ｆｍ　（Ｓｔ）と回転軸（自）の軸線（
ｌｓａ）とが一致するように、真空チャクク０を移動さ
せる。

ついで、回転軸四を例えば毎分．！；００回転．並びに
、砥石＠（Ｓ）を例えば毎分４１）０回転で対して相対
的に、砥石軸（Ｓ）を矢印囲方向に下降（又は、回転軸
ｃＬ！ｌ１を矢印αＤ方向に上昇）させる。すると、真
空チャックα諌に保持されているウェーハ（Ｗ）は、被
加工物（Ｇ）の凹部（４）に遊挿され、さらに、その裏
面α′ｊＪを粗研削部（２）に当接し、徂研削が開始さ
れる。このとき、研削部位には、砥石軸（Ｆ）に設けら
れた給液孔（図示せず。）から貫通孔（７）を介して研
削液（ＩＩが給液される。その結果、ウェーハ（Ｗ）の
裏面贈は、粗研削部（２）によりダイヤモンド研削され
付着している酸化換は除去される。このとき生じた研削
屑は、放射状＃（９７・・・及びリング状溝（８）を経
て外部に排出される。しかして、裏面（１４の酸化膜の
除去が完了すると、いったん、砥石軸＜Ｓ）を矢印（Ｉ
ｎ方向に上昇（又は、回転軸α９を矢印四方向に下降ノ
させるとともに、回転軸αつと砥石軸（Ｓ）との回転を
停止させる。そうして、第４図Ｊこ示ずように、回転軸
（ｌ！１の軸線（　１５ａ）上に、砥石片ｕｌ・・・の
一つが位置するように、真空チャノク帖を移動させる。

これにより、砥石軸（８）の回転にともない砥石片（Ｉ
Ｉ・・・のすべてが軸線（ｌ５ａ）を通過することに吃
る。つぎに、回転軸Ｑ’９を例えば毎分９００回転，並
びに、砥石軸（Ｓ）を例えば毎分４００回転で対して相
対的に、砥石軸（８）を矢印叫方向に下降（又は、回転
軸四を矢印Ｕη方向に上昇）させる。

すると、真空チャックαＪに保持されてぃるウ工−ハ（
旬は、仕上げ研削部（３）に当接し、仕上げ研削が開＃
ｉされる。このとさ、研削部位には、ノズルＱ１から研
削赦Ｈか給液される。その結果、ウェーハ（Ｗ）の裏面
ｕ３は、砥石片ｏト・・にょりＲｍａｘｒｐ屏程度＋こ
まで仕上げ研削される。しかして、この仕上げ研削が完
了すると、砥石軸（Ｓ）を矢印同方向に上昇（又は、回
転軸α場を矢印四方向に下降）させ、真空チャックα４
によるウェーハ（Ｗ）のａｆＪを解除する。

このように、この実施例においては、１個の台金部（１
）に、粗研削部（２）と仕上げ研削部（３）を一体的に
設けているので、１個の被加工物（Ｇ）で粗研削並びに
仕上げ研削を行うことができる。そのため、砥石軸（８
）の一本化が可能となる結果、裏面研削盤の小型化を実
現でき、半導体プロセスへのインライン化が可能となる
。しかも、酸化Ｂｘ（ｓｔｏｗ）の除去を大粒径のダイ
ヤモンド砥粒により行い、しかるのち、小粒径のダイヤ
モンド砥粒により仕上げ研削を行うようにしているので
、砥粒の摩滅が遅くなり、しかも、目詰まりしにくくな
るので、砥石寿命が著しく長くなる。よって、加工コス
ト及び加工能率の点で、半導体プロセスへ適用した場合
、飛躍的な成果を上げることができる。

なお、上記実施例においては、粗研削部（２）Ｉこは、
リンク状溝（８）と放射状溝（９）・・・が設けられて
いるが、周速０の部分を含むということと、研削液の案
内婢となるという二つの条件を満たすことを前提にして
、例えば基盤目状，網目状などの溝を設けてもよい。さ
らに、粗研削部を直接Ｘ着せず、別の場所にて成形した
のち、接着剤，ねじ等により締結してもよい。さらに、
粗研削部（２》をビトリファイドを結合剤とするダイヤ
モンド砥石としてもよい。さらにまた、粗研削部及び仕
上げ研削部の砥粒を例えばＣＢＮ（立方晶窒化硼素）＝
　８ｉａＮ４（窒化珪素）等他の超砥粒を用いてもよい
。さらにまた、上記実施例においては、シリコンウエー
ノ翫の艮面研削を例示しているが、用途をこれに限定す
ることはム＜、かつ、砥粒についても、Ａ系，Ｗ人系，
Ｃ系等を用いてもよい。

〔発明の効果〕

この発明においては、１個の台金部に、粗研削部と仕上
げ研削部を一体的に設けているりで、１個の被加工物で
粗研削並びに仕上げ研削を行うことができる。その結果
、砥石軸の一本化が可能となるので、研削盤の小型化と
、これにともなう自動化プロセスへのインライン化が可
能となる。

さらに、粗研削から仕上げ研削へと順次に加工するよう
にしているので、砥粒の摩滅が少なくムリ、しかも、目
詰まりしにくくなるので、砥石としての寿命が長くなる
。よって、加工コストの低減及び加工能率の向上に寄与
するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の被加工物の縦断正面図，第
２図は同じく下面図．＠３図及び第４図は本発明の一実
施例の研削方法の説明図である。 （Ｇ）・・・被加工物，（ｌ》・・・台金部，（２》・
・・粗研削部．　　　（３）・・・仕上げ研削部，（ト
）・・・ウェーハ（被加工物）， α３・・・裏面（被加工面）， （Ｂ）・・・真空チャンク（保持手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線のまわりに回転駆動される台金部と、上記台
   金部に設けられかつ平面をなす第１の研削作用面が上記
   軸線に直交して形成された粗研削部と、上記台金に同軸
   かつ上記粗研削部を囲繞してカップ状に設けられている
   とともに平面をなす第２の研削作用面が上記第１の研削
   作用面に対して平行に形成された仕上げ研削部とを具備
   し、上記第２の研削作用面は上記第１の研削作用面より
   上記台金から離間した位置に設けられていることを特徴
   とする研削砥石。
2. （２）第１の軸線のまわりに回転駆動される台金部と、
   上記台金部に設けられかつ平面をなす第１の研削作用面
   が上記第１の軸線に直交して形成された粗研削部と、上
   記台金に同軸かつ上記粗研削部を囲繞してカップ状に設
   けられているとともに平面をなす第２の研削作用面が上
   記第１の研削作用面に対して平行に形成された仕上げ研
   削部とを有し、上記第２の研削作用面は上記第１の研削
   作用面より上記台金から離間した位置に設けられている
   研削砥石を用いて被加工面が上記仕上げ研削部に遊挿さ
   れる大きさの被加工物の平面研削を行う研削方法におい
   て、上記第２の軸線のまわりに回転駆動される保持手段
   に上記被加工物をその被加工面を上記第２の軸線に直交
   させて保持する第１工程と、この第１工程後に上記被加
   工物を上記研削砥石に対して相対的に移動させ上記第１
   の軸線と上記第２の軸線とを一致させる第２工程と、こ
   の第２工程後に上記研削砥石を上記第１の軸線のまわり
   に回転させるとともに上記被加工物を上記第２の軸線の
   まわりに回転させながら上記被加工物を上記第２の軸線
   に沿って上記研削砥石に対して相対的に移動させ上記第
   １の研削作用面により上記被加工面を粗研削する第３工
   程と、この第３工程後に上記被加工物を上記研削砥石に
   対して相対的に移動させ上記第２の軸線を上記第２の研
   削作用面に直交させる第４工程と、この第４工程後に上
   記研削砥石を上記第１の軸線のまわりに回転させるとと
   もに上記被加工物を上記第２の軸線のまわりに回転させ
   ながら上記第２の軸線に沿って上記研削砥石に対して相
   対的に移動させ上記第２の研削作用面により上記被加工
   面を仕上げ研削する第５工程とを具備することを特徴と
   する研削方法。