JPH0639047B2

JPH0639047B2 - ノッチ研削盤

Info

Publication number: JPH0639047B2
Application number: JP2163942A
Authority: JP
Inventors: イー．スエアー，ジュニアロバート
Original assignee: シリコンテクノロジーコーポレーション
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1994-05-25
Anticipated expiration: 2009-05-25
Also published as: US5036624A; EP0404460A1; JPH03117546A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はノッチ研削盤に関し、特にシリコンウェファの
ようなウェファのための研削機に関する。

［従来の技術］周知のように、半導体チップの製作に使用されるシリコ
ンウェファのようなウェファの周縁部を研削するための
縁部研削盤は様々な型式のものが提示されている。例え
ば米国特許第４，６３８，６０１号は、曲線プロフィル
とフラットを備えるようにウェファの周面を研削するた
めの縁部研削盤を記載する。又１９９０年４月１１日出
願のヨーロッパ特許出願第９０３０３８９８．２号
及びこれに対応する１９９０年４月出願の日本出願は、
ウェファの縁部にフラットを形成できる自動縁部研削盤
を記載する。

［発明が解決しようとする課題］半導体チップを製作するためのウェファの後の製造工程
においては、場合によって、ウェファの識別と位置決め
のためにその周縁部にノッチを付けることが要求され
る。従来そのようなノッチの形成には、ウェファ周縁部
の研削とは別個の作業が必要とされた。しかしそのため
には出費を伴なう余分な機械装置を備えなければなら
ず、又適正にノッチを形成するための移送と割出しに付
随する問題点も生じてくる。

そこで本発明の目的は簡単且つ経済的な方式でウェファ
の周縁部にノッチを形成できるようにすることである。

本発明の他の目的は正確な寸法のウェファのノッチを形
成できるようにすることである。

本発明の更に他の目的は周縁部にノッチを備えるウェフ
ァの研削に必要な機械装置を削減することである。

［課題を解決するための手段］そのために本発明は、要約していうと、ハウジング、こ
のハウジング内に回転可能に装架されて第１軸心周りで
回転してウェファの周縁部を研削する研削ホイール、及
び、ハウジング上に装架され、研削ホイールから離間し
た平面内にあり且つ第１軸心と平行な第２軸心周りで回
転してウェファにノッチを研削する研削バーを備えるノ
ッチ研削盤を提供する。

ノッチを研削するために研削バーをウェファに整合させ
ることと、ウェファ周縁部を研削するために研削ホイー
ルをウェファに整合させることとを選択的に行うために
ハウジングはウェファに対し可動であるように装架され
る。

ウェファが垂直軸心周りで回転するように回転チャック
上に取付けられる場合、研削ホイールと研削バーとはそ
のウェファの軸心と共通の１つの平面内の相互に平行な
軸心上に装架される。更に、ウェファの周縁部を研削す
るためチャックに対し接近及び離遠する両方向にウェフ
ァ軸心に直角な行路に沿ってハウジングを動かす装備が
備えられる。又ウェファにノッチを研削するためチャッ
ク上のウェファの周縁部に研削バーを整合させるように
そのバーの軸心に沿ってハウジングを動かす別の装備が
備えられる。

使用される場合、最初に研削バーがウェファの周縁部に
整合させられ、そしてハウジングがウェファの方へ動か
される。そこでそのバーは、チャックによって静止位置
に保持されたウェファの周縁部に半円形のノッチを研削
することができる。この後ハウジングが例えば垂直方向
に動かされて研削ホイールをウェファに整合させる。そ
れから研削ホイールはウェファに接触させられ、そして
チャックが回され、これにより通常のようにウェファの
周縁部が研削ホイールによって研削される。

あるいは又ウェファ周縁部の研削を最初に行い、その後
でノッチの形成を行うようにすることもできよう。

添付図面と関連して以下に続ける詳細な説明から本発明
のそれらの及びその他の目的及び利点が更に明らかにな
ろう。

［実施例］第１図において、研削盤１０は、１９９０年４月１１日
出願の共願第９０３０３８９８．２号に記載の平型
研削ステージ組立体の型式のものとすることができる。
そこでその出願と共通する諸部品についての詳細はここ
では行わない。

第１図に示されるように、研削盤１０は真空チャックの
ような保持装備１２を有し、これによってウェファＷを
保持して固定軸心１３周りで回転させる。

更に研削盤１０は、ウェファＷの周縁部を研削する研削
ホイール１４を有する。この研削ホイール１４はスピン
ドルハウジング１５に回転可能に装架され、そしてモー
タＭにより駆動されてウェファＷの軸心１３に平行な垂
直軸心周りで回転する。モータＭと研削ホイール１４の
スピンドルとの間の結合は米国特許第４，６３８，６０
１号に記載されているのと同様に行われる。

スピンドルハウジング１５は、例えばこのハウジングの
両側に１対ずつ備えられるボルト１９によってキャリジ
１６に固定される。又図示されているようにスピンドル
ハウジング１５は、これの基本的な位置決めと支持を行
うピボットピン２０と係合している。スピンドルハウジ
ング１５の頂縁部に整合バー１７が突当っており、この
整合バーは、ハウジング１５が取外されてから再取付け
される際に元の位置に正確に整合させる。整合バー１７
は最初の整合プロセスが完了した後で設定される。

研削盤１０は、回転しているウェファＷの周縁部を研削
するためにウェファ軸心１３に直角な軸心又は行路に沿
ってキャリジ１６を、従って研削ホイール１４を動かす
ための第１の装備２１、そして又、静止位置のウェファ
の周縁部上に少なくとも１つのフラットを研削するため
に上記第１の行路に直角な第２の軸心又は行路に沿って
キャリジ１６を、従って研削ホイール１４を動かすため
の第２の装備２２を備える。

第１図に示されるように、フラットを形成するようにキ
ャリジ１６を動かす装備２２は１対の水平方向に平行に
設備された案内レール２３を含み、これによってキャリ
ジ１６を摺動案内する。案内レール２３はそれぞれの両
端部がブラケット２４内に固定され、これらブラケット
は水平な支持プレート２５上に固定されている。更にプ
レート２５上にはステッパモータ（図示せず）が装架さ
れ、キャリジ１６と結合されてそのキャリジを案内レー
ル２３に沿って動かす。このキャリジの駆動を行うため
に、上記ステッパモータは支持プレート２５に固定のブ
ラケット２４に備えた軸受内に枢架される回転送りネジ
（図示せず）に結合される。こうしてその送りネジが回
されるとキャリジ１６は送りネジに沿って直線的に動か
される。センサー５８（第２図）がキャリジ１６の所定
の固定された位置、即ち「ホーム」位置への到着を感知
し、これに応答して信号を発する。

第１図に示されるように、キャリジ１６がウェファＷに
対して接近又は離遠する行路に沿ってそのキャリジ１６
を動かす装備２１は米国特許第４，６３８，６０１号に
記載のそれと同様なものとされる。そこで装備２１は、
機械１１のフレーム３４上に固定装架される１対の水平
方向に平行に設置された支持レール３３、これらレール
３３上に摺動可能に装架される支持ハウジング３５、及
び、この支持ハウジング３５に結合されてこれをレール
３３に沿って動かすステッパモータ３６を含む。

図示されているように、キャリジ１６はレベリングプレ
ート３７を介して、適当なボルト３９と基本的な位置決
め及び支持を行うピボットピン４０とによって、支持ハ
ウジング３５のブラケット３８に固定される。

第１図に示されるように、研削バー４１が、ウェファＷ
の軸心１３に平行な垂直軸心周りで回転するようにハウ
ジング１５上に装架される。その研削バー４１は研削ホ
イール１４の平面から垂直方向に離間した水平平面内に
設定される。研削バー４１は、スピンドルハウジング１
５にブラケット４４によって固定されたハウジング４３
内に回転可能に装架された軸又はスピンドル４２に取付
けられる。このスピンドル４２は、適当な空気接続ライ
ン４５を通してハウジング４３へ供給される空気によっ
て駆動される高速空気スピンドルとすることができよ
う。

チャック１２の軸心１３、研削ホイール１４の通心、及
び研削バー４１の軸心は、第３図から理解されるよう
に、１つの共弾な垂直平面内に設置される。更に研削バ
ー４１の直径は研削ホイール１４のそれより小さいもの
とされる。例えば研削バー４１の直径は０．７６２から
７．６２mm（０．０３から０．３０インチ）とされ、そ
して研削ホイール１４の直径は２５．４から２５４mm
（１．００から１０．００インチ）とされる。研削バー
４１と研削ホイール１４との間の垂直方向間隔は例えば
２．５４mm（０．１０インチ）とされる。この垂直方向
離間寸法の決定は部分的には研削加工されるウェファＷ
の厚さに応じてなされ、そしてその離間寸法は適当な調
節装備によって適時に調節される。

第１図に示されるように、研削ホイール１４は、機械１
１のフレームに固定されるハウジング４６の中に可動に
設置することができる。又、研削ホイール１４に対し固
定してハウジング４６内に設置されるヨーク４８上にシ
ール組立体４７が装架される。ヨーク４８は、例えば、
ハウジング４６の壁を貫通し且つこの壁に対しベロー５
０によって緘封されるロッド４９上に装架される。この
ロッド４９は、レール３３上に往復動可能に装架された
支持ハウジング３５上の適当なブラケット５１に装架さ
れる。シール組立体４７は、１９８９年４月２４日出願
の共願第０７／３４３，０６４号に記述のような構成と
される。そこでそのシール組立体は１対の緘封ストリッ
プを備え、これらストリップの間からウェファＷが突出
してホイール１４により研削されるような構成にされ
る。

機械１１は又、チャック１２上のウェファＷの周縁部に
ノッチＮ（第３図参照）を研削するためそのウェファ周
縁部に研削バー４１を整合させるようにスピンドルハウ
ジング１５を垂直方向に動かすための装備を備える。例
えば、第１図に示されるように、ブラケット３８が、米
国特許第４，６３８，６０１号に記載のようなモータ５
２と送りネジ５３の構成によって１対の案内ポスト５１
（図面には１個だけ示される）に沿って垂直方向に動か
される。

第２図に示すように研削盤１０は、これの様々な操作成
分に接続されてそれら成分の動きを制御し調整するコン
ピュータ又は中央制御装置の形の処理装置５４を備え
る。そこで処理装置５４はライン５５により保持装備１
２に接続されて研削時のウェファを保持し回転させる。
処理装置５４は又ライン５６により研削ホイール１４の
モータＭに接続されて研削ホイール１４を回転させる。
処理装置５４は又更にライン５７によりセンサー５８に
接続されて、キャリジ１６がホーム位置に到達したとき
センサー５８からその信号を受ける。処理装置５４は又
更にライン５９によりスピンドルハウジング４３に接続
されてライン４５から空気を送給させることによりスピ
ンドル４２を駆動させる。この点に間して、スピンドル
４２とハウジング４３は通常の構造を有して通常の操作
を行うものとされる。

又モータ５２も処理装置５４と接続し、研削すべきウェ
ファＷの測定された厚さの信号を受ける。この測定され
た厚さに応じてモータ５２が作動されてウェファＷに対
しハウジング１５を、従って研削ホイール１４を上下さ
せる。

処理装置５４は、研削後のウェファに１個又は複数個の
ノッチＮ、フラット（図示せず）、及び曲線周面を形成
させるためのプログラムを備えている。このプログラム
はセンサー５８から信号を受けて始動し、その他の主要
な信号と合わせて所要のプロセスを行わせる。即ち、ウ
ェファＷがチャック１２に取付けられると処理装置５４
はステッパモータを作動してキャリジ１６をホーム位置
へ動かす。そこでセンサー５８から信号が処理装置５４
へ送られて研削操作を開始させる。

例えば第３図に示すようなノッチＮをウェファＷに形成
する場合、処理装置５４の作動と共に研削操作用プログ
ラムが始動する。最初に処理装置５４は信号をモータ５
２へ送り研削バー４１を降下してウェファＷに整合させ
る。この整合が行われると、信号がモータ３６へ送られ
て支持ハウジング３５をウェファＷの軸心の方へ動か
し、研削バー４１をウェファの周縁部に係合させる。こ
のときチャック１２は静止状態に維持されており、従っ
てバー４１はウェファＷの縁部に半円形のノッチＮを研
削する。

こうしてノッチＮが形成されたら支持ハウジング３５は
ウェファＷから離遠する方向へ戻され、これと共にモー
タ５２が処理装置５４により作動されてハウジング１５
を上昇させて研削ホイール１４をウェファＷに整合させ
る。それから支持ハウジング３５がウェファの周縁部の
方へ動かされると共にチャック１２の回転が開始され
る。こうしてそれら動きの調整された作用によってウェ
ファ周縁部の残余部分が、例えば円形に研削されるので
ある。

場合によってノッチＮは別の形状、例えば底部が半円形
になった９０度の角度の「Ｖ」形状にされる。このよう
な形状のノッチは、ハウジング３５が研削バー４１を動
かしてウェファＷに係合させると共にチャック１２が回
転するような動きの調整された組合せを作ることによっ
て形成できる。そこでそのような動きの組合せを選択す
ることにより様々なノッチ形状を得ることができる。

ウェファにフラットを形成する場合、そのフラットは、
１９８９年４月２８日出願の共願第３４５，６２７号に
記載のような方式によって作ることができよう。又フラ
ットが形成されない場合、研削盤は、米国特許第４，６
３８，６０１号に記載のように、研削バー４１が研削ホ
イール１４のハウジングに装架されるが、フラットを形
成する研削ホイール１４の動きを行わせるためのキャリ
ジは備えられない構成にされよう。

処理装置５４は又、最初にウェファの周縁部を研削し、
その後でその研削された周縁部にノッチを形成するよう
にプログラムを組むこともできる。このやり方は自明で
あるからその詳述は行わない。

［発明の効果］以上の記述から分かるように本発明は、１つの共通な操
作でウェファ上のノッチと周縁部の研削を行える研削盤
の比較的簡単な構造を提供する。従ってウェファの処理
に必要な機械の数が相当に削減される。更に、ウェファ
にノッチを形成するときに必要な整合と割出し作業が相
当に少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるノッチ研削盤を用いる研削機械の
側面図、第２図は本発明による研削盤の諸要素と処理装置との間
の接続回路の概要図、第３図は本発明の研削盤で研削された周縁部にノッチを
形成されたウェファの図面である。１０……ノッチ研削盤、１１……機械、１２……チャッ
ク、１３……軸心、１４……研削ホイール、１５……ス
ピンドルハウジング、１６……キャリジ、２１，２２…
…キャリジ動かし装備、２３……案内レール、２４……
ブラケット、２５……支持プレート、３３……支持レー
ル、３５……支持ハウジング、３６……ステッパモー
タ、３８……ブラケット、４１……研削バー、４５……
空気ライン、５２……モータ、５３……送りネジ、５４
……処理装置、Ｍ……モータ、Ｎ……ノッチ、Ｗ……ウ
ェファ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェファ（Ｗ）を保持して第１軸心（１
３）周りで回転させるための回転チャック（１２）、こ
のチャック（１２）から離間したハウジング（１５）、
該第１軸心（１３）に平行な第２軸心周りで回転できる
ように該ハウジング（１５）に装架される研削ホイール
（１４）、及び、該チャック（１２）上のウェファ
（Ｗ）の周縁部を研削するために該ハウジング（１５）
を該チャックに対して接近及び離遠させるように該第１
軸心（１３）に直角な行路に沿って該ハウジング（１
５）を動かすための第１装備（２１）を備えるノッチ研
削盤において、該研削ホイール（１４）から離間して該
第１軸心（１３）に平行な第３軸心周りで回転するよう
に該ハウジング（１５）上に装架される研削バー（４
１）、及び、該チャック（１２）上のウェファ（Ｗ）の
周縁部にノッチを研削するために該バー（４１）を該ウ
ェファ周縁部に整合させるように該第２軸心に沿って該
ハウジング（１５）を動かすための第２装備（５２，５
３）を有することを特徴とするノッチ研削盤。
【請求項２】該研削バー（４１）を回転させるため該第
３軸心上に回転可能に装架される高速空気スピンドル
（４２）を有することを特徴とする請求項１記載のノッ
チ研削盤。
【請求項３】該研削バー（４１）の該第３軸心、該研削
ホイール（１４）の該第２軸心、及び該チャック（１
２）の該第１軸心（１３）が１つの共通な平面内で垂直
に設置されることを特徴とする請求項１記載のノッチ研
削盤。
【請求項４】該研削バー（４１）が該第３軸心周りで回
転する間該チャック（１２）を該第１軸心（１３）上で
静止位置に保持するように該チャック（１２）、該ハウ
ジング（１５）、及び該研削バー（４１）に接続される
処理装置（５４）を有することを特徴とする請求項１記
載のノッチ研削盤。
【請求項５】該チャック（１２）上のウェファ（Ｗ）の
周縁部にノッチ（Ｎ）を形成するため該研削バー（４
１）が該第３軸心周りで回転する間該チャック（１２）
を該第１軸心（１３）上で回転させるように該チャック
（１２）、該ハウジング（１５）、及び該研削バー（４
１）に接続される処理装置（５４）を有することを特徴
とする請求項１記載のノッチ研削盤。
【請求項６】該バー（４１）が該研削ホイール（１４）
より小さい直径を有することを特徴とする請求項１記載
のノッチ研削盤。
【請求項７】該バーの直径が０．７６２から７．６２mm
（０．０３から０．３０インチ）であることを特徴とす
る請求項５記載のノッチ研削盤。