ウエーハの位置補正方法及びウエーハの加工方法
【課題】 簡単な方法でチャックテーブル上に搬入されたウエーハの中心とチャックテーブルの回転中心とを容易に一致させることのできるウエーハの位置補正方法を提供することである。
【解決手段】 チャックテーブルに載置したウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心に一致させるウエーハの位置補正方法であって、搬送手段によってウエーハを該チャックテーブルの保持面に搬送して載置するウエーハ載置ステップと、該ウエーハ載置ステップを実施する前又は後に、液体供給手段により該チャックテーブルの該保持面とウエーハとの間に液体を供給して該保持面とウエーハの間を液体で満たし、液体の表面張力によって自律的にウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心位置に一致させる位置補正ステップと、該位置補正ステップを実施後、該チャックテーブルの該保持面上から液体を排出しつつウエーハを該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、を具備したことを特徴とする。
【解決手段】 チャックテーブルに載置したウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心に一致させるウエーハの位置補正方法であって、搬送手段によってウエーハを該チャックテーブルの保持面に搬送して載置するウエーハ載置ステップと、該ウエーハ載置ステップを実施する前又は後に、液体供給手段により該チャックテーブルの該保持面とウエーハとの間に液体を供給して該保持面とウエーハの間を液体で満たし、液体の表面張力によって自律的にウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心位置に一致させる位置補正ステップと、該位置補正ステップを実施後、該チャックテーブルの該保持面上から液体を排出しつつウエーハを該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、を具備したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハの中心位置をウエーハを保持するチャックテーブルの回転中心に一致させるウエーハの位置補正方法及び該位置補正方法を使用したウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが格子状に形成された分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置（ダイシング装置）によって分割予定ラインに切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に利用されている。
【０００３】
ところが、半導体デバイス製造プロセスの各製造工程間で半導体ウエーハを搬送等する際に、他部材との接触等が原因で半導体ウエーハの外周部に割れが生じる恐れがある。このため、半導体ウエーハの外周部には表面から裏面に至る円弧状の面取り加工が施されている。この面取り加工により、半導体ウエーハの外周部はＲ形状に形成されている。
【０００４】
このように円弧状の面取り部を外周に有する半導体ウエーハの裏面を研削してウエーハを薄くすると、面取り部に円弧面と研削面とによって形成されたナイフエッジ（庇）が残存して危険であるという問題がある。
【０００５】
更に、半導体ウエーハが薄くなるとウエーハの抗折強度も極端に低下してしまう。このため、外周部のナイフエッジに裏面研削中のストレスや後処理工程での衝撃がわずかでも加わると簡単にチッピングが発生し、チッピングが起点となり半導体ウエーハが割れ易くなってしまうという問題がある。
【０００６】
この問題を解決するために、特開２００３−２７３０５３号公報は、裏面研削を行う前に、予め半導体ウエーハの外周部を切削ブレードによって垂直切断或いは裏面から表面側に掛けて外側に傾斜するように傾斜切断しておく方法を提案している。
【０００７】
この方法により、裏面研削によって半導体ウエーハが薄くなっても、裏面のエッジ角を少なくとも９０度以上にして、外周部がナイフエッジ化することを防止できる。更に、研削時の負荷によって裏面側の外周部にチッピング等が生じることもない。
【０００８】
ところで、半導体ウエーハの外周部を切削ブレードによって円形に切断する際には、半導体ウエーハの中心とチャックテーブルの回転中心とが正確に一致していないと、外周部における被切削部分の幅が一定にならない。
【０００９】
しかしながら、搬送装置によって半導体ウエーハをチャックテーブル上に載置する際には、半導体ウエーハの中心とチャックテーブルの回転中心と完全に一致させることは非常に困難であり、一般的に、±１ｍｍ程度の位置精度の誤差がどうしても発生してしまう。
【００１０】
従って、半導体ウエーハの外周部の切削時に、チャックテーブルに対して半導体ウエーハが偏心して回転してしまうため、外周部における被切削部分の幅が一定にならない（即ち、半導体ウエーハの中心から同一距離にある円上を切削することができない）という問題があった。
【００１１】
そこで、半導体ウエーハの中心から同一距離にある円上を切削するため、切削加工中に切削ブレードを割り出し送り方向であるＹ軸方向に移動させて調整するという方法が開発された（特開２００６−９３３３３号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２７３０５３号公報
【特許文献２】特開２００６−９３３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながらこの方法は、切削ブレードや半導体ウエーハ及び切削装置の各軸に対し通常かからない方向に高負荷をかける加工であるため、切削ブレードの側面が削れて最終的には破損してしまったり、加工後の半導体ウエーハのエッジに割れが生じてしまうという問題があった。
【００１４】
更に、チャックテーブルのθ軸モータに高負荷がかかりすぎるという問題もあった。加工時間の短縮のため、Ｙ軸方向への移動速度を最大にせざるを得ないため、この問題は顕著であった。
【００１５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な方法でチャックテーブル上に搬入されたウエーハの中心とチャックテーブルの回転中心とを容易に一致させることのできるウエーハの位置補正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載の発明によると、鉛直方向の回転軸を備え該回転軸を中心とした円形の保持面で該保持面と略同等の直径を有する円板状のウエーハを吸引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切削する切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、該チャックテーブルにウエーハを搬送する搬送手段と、該チャックテーブルの該保持面に液体を供給する液体供給手段と、を備えた切削装置において、該チャックテーブルに載置したウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心に一致させるウエーハの位置補正方法であって、該搬送手段によってウエーハを該チャックテーブルの該保持面に搬送して載置するウエーハ載置ステップと、該ウエーハ載置ステップを実施する前又は後に、該液体供給手段により該チャックテーブルの該保持面とウエーハとの間に液体を供給して該保持面とウエーハの間を液体で満たし、液体の表面張力によって自律的にウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心位置に一致させる位置補正ステップと、該位置補正ステップを実施後、該チャックテーブルの該保持面上から液体を排出しつつウエーハを該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、を具備したことを特徴とするウエーハの位置補正方法が提供される。
【００１７】
請求項２記載の発明によると、ウエーハの加工方法であって、請求項１記載のウエーハの位置補正方法を実施した後に、前記チャックテーブルの前記保持面に保持されたウエーハの外周縁に前記切削ブレードを切り込ませつつ前記チャックテーブルを回転させ、ウエーハの外周縁に切削加工を施す切削ステップを具備したウエーハの加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のウエーハの位置補正方法によると、チャックテーブル表面とチャックテーブルに載置されたウエーハの間に供給された液体の表面張力を利用することで自律的にウエーハがチャックテーブルの中心方向に移動し、ウエーハの中心がチャックテーブルの回転中心に一致する補正が実施される。よって、次工程で実施されるウエーハの外周縁を同心円状に切削する加工において、切削ブレードや装置の各軸にかかる負荷を低減できるという効果を奏する。
【００１９】
また、破損し易いウエーハの位置を補正するにあたり、ウエーハに硬質の部材を接触させて移動させるなどの工程が必要ないので、ウエーハを破損させる可能性も低く、新たな駆動手段等を準備する必要がないという効果もある。
【００２０】
更に、ウエーハの裏面が液体によって洗浄されるとともに、チャックテーブルの保持面上の微細な加工屑等のごみも液体によって洗い流されるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のウエーハの位置補正方法を実施するのに適した切削装置の斜視図である。
【図２】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図３】ウエーハ載置ステップを示す一部断面側面図である。
【図４】位置補正ステップを示す一部断面側面図である。
【図５】吸引保持ステップを示す一部断面側面図である。
【図６】第２実施形態の位置補正ステップを示す一部断面側面図である。
【図７】切削ステップを示す平面図である。
【図８】図７の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のウエーハの位置補正方法を適用するのに適した切削装置２の斜視図が示されている。切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作パネル４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像ユニットによって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示モニタ６が設けられている。
【００２３】
切削装置２の切削対象である半導体ウエーハ１１は、図２に示すように、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数のストリート（分割予定ライン）１３が格子状に形成されているとともに、複数のストリート１３によって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００２４】
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９をその表面の平担部に備えている。半導体ウエーハ１１の外周部には円弧状の面取り部１１ｅが形成されている。２１はシリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチである。
【００２５】
図２に示した半導体ウエーハ（以下単にウエーハと略称することがある）１１は、図１に示したウエーハカセット８中に複数枚収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。
【００２６】
ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハ１１を搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入ユニット１０が配設されている。
【００２７】
ウエーハカセット８と搬出入ユニット１０との間には、搬出入対象のウエーハ１１が一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハ１１を一定の位置に位置合わせする位置合わせ機構１４が配設されている。
【００２８】
仮置き領域１２の近傍には、ウエーハ１１を吸着して搬送する旋回アームを有する搬送ユニット１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されて位置合わせされたウエーハ１１は、搬送ユニット１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引保持される。
【００２９】
チャックテーブル１８は、回転可能且つ図示しない加工送り機構によりＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハ１１の切削すべき領域を検出するアライメントユニット２０が配設されている。
【００３０】
アライメントユニット２０は、ウエーハ１１の表面を撮像する撮像ユニット２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべき領域を検出することができる。撮像ユニット２２によって取得された画像は、表示モニタ６に表示される。
【００３１】
アライメントユニット２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハ１１に対して切削加工を施す切削ユニット２４が配設されている。切削ユニット２４はアライメントユニット２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。
【００３２】
切削ユニット２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に外周に切刃を有する切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像ユニット２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。切削ユニット２４のＹ軸方向の移動は図示しない割り出し送り機構により達成される。
【００３３】
２７は切削加工の終了したウエーハ１１を洗浄するスピンナ洗浄ユニットであり、切削加工の終了したウエーハ１１は搬送ユニット２５によりスピンナ洗浄ユニット２７まで搬送され、スピンナ洗浄ユニット２７でスピン洗浄及びスピン乾燥される。
【００３４】
以下、主に図３乃至図６を参照して、本発明実施形態に係るウエーハの位置補正方法について説明する。ウエーハカセット８中に収容されているウエーハ１１は、搬出入ユニット１０によりウエーハカセット８から仮置き領域１２に引き出される。
【００３５】
仮置き領域１２で、位置合わせ機構１４により中心位置合わせが行われた後、搬送ユニット１６でウエーハ１１は吸着されて、図３に示すように、チャックテーブル１８上に載置される。
【００３６】
搬送ユニット１６はウエーハ１１の中心をチャックテーブル１８の回転中心に合致させてウエーハ１１をチャックテーブル１８上に載置するように設計されているが、通常±１ｍｍ程度の位置精度の誤差が発生してしまう。
【００３７】
図３において、チャックテーブル１８はポーラスセラミックス等から形成された吸引保持部３０を有しており、ウエーハ１１は吸引保持部３０の保持面３０ａ上に載置される。本実施形態では、ウエーハ１１は円形の保持面３０ａの直径と概略同等の直径を有している。
【００３８】
吸引保持部３０は、吸引路３２及び電磁切替弁３４を介して負圧吸引源３６に選択的に接続される。吸引保持部３０は更に、液体供給路３８及び電磁切替弁４０を介して液体供給源４２に選択的に接続される。本実施形態では、液体供給路３８と、電磁切替弁４０と、液体供給源４２とで液体供給手段を構成する。好ましい液体として純水が使用される。
【００３９】
図３に示したウエーハ載置ステップでは、電磁切替弁３４及び４０はそれぞれＯＦＦ位置に切り替えられており、吸引保持部３０の負圧吸引源３６及び液体供給源４２との連通は遮断されている。
【００４０】
ウエーハ載置ステップを実施した後、図４に示すように、電磁切替弁４０をＯＮ位置に切り替え、吸引保持部３０を液体供給源４２に接続して保持面３０ａとウエーハ１１の間に液体を供給する。
【００４１】
図４に示すように、保持面３０ａとウエーハ１１との間が液体４４で満たされると、液体４４の表面張力によって自律的にウエーハ１１の中心位置がチャックテーブル１８の回転中心に一致するようにウエーハ１１が矢印Ａ方向に移動する（位置補正ステップ）。尚、吸引保持部３０を囲繞するチャックテーブル１８の金属フレームの上面に撥水処理を施すことにより、液体４４を保持面３０ａ上にのみ保持するようにするのが好ましい。
【００４２】
上述した実施形態では、図３に示したウエーハ載置ステップを実施した後、液体４４を保持面３０ａとウエーハ１１との間に供給して、位置補正ステップを実施しているが、ウエーハ載置ステップを実施する前に電磁切替弁４０をＯＮ位置に切り替えて、保持面３０ａ上に液体層を形成してから、ウエーハ載置ステップを実施するようにしてもよい。この場合には、ウエーハ載置ステップを実施すると速やかに液体の表面張力による位置補正ステップが実行される。
【００４３】
位置補正ステップ実施後、図５に示すように、電磁切替弁４０をＯＦＦ位置に切り替えて保持面３０ａ上への液体の供給を遮断し、電磁切替弁３４をＯＮ位置に切り替えて吸引保持部３０を負圧吸引源３６に接続すると、保持面３０ａ上の液体が吸引されながらウエーハ１１が吸引保持部３０の保持面３０ａ上に吸引保持される。
【００４４】
図６を参照すると、本発明第２実施形態の位置補正ステップを示す一部断面側面図が示されている。本実施形態では、ウエーハ１１の直径と同等程度の直径を有するチャックテーブル１８Ａを使用する。
【００４５】
そして、位置補正ステップでは、電磁切替弁４０をＯＮ位置に切り替えて、保持面３０ａとウエーハ１１との間に液体が表面張力を保つ程度に供給され続けるように制御する。液体の供給を続行するため、チャックテーブル１８Ａの外周部分の液体４４は供給される液体に押されてチャックテーブル１８Ａの上面から落下する。
【００４６】
このように液体４４の表面張力が続行して維持されるため、表面張力によりウエーハ１１の中心がチャックテーブル１８Ａの回転中心に一致するようにウエーハ１１が移動される。
【００４７】
位置補正ステップ実施後、第１実施形態と同様に、図５に示す吸引保持ステップを実施する。即ち、電磁切替弁４０をＯＦＦ位置に切り替えるとともに、電磁切替弁３４をＯＮ位置に切り替えて、液体４４を排出しながらチャックテーブル１８Ａの保持面でウエーハ１１を吸引保持する。
【００４８】
ウエーハ１１の中心をチャックテーブル１８の回転中心に合致させてチャックテーブル１８でウエーハ１１を吸引保持したならば、加工送り機構を駆動してウエーハ１１を撮像ユニット２２の直下に位置付けてウエーハ１１を撮像して、ウエーハ１８の外周部分を円形に切削加工する加工領域を検出するアライメントを実施する。
【００４９】
アライメント実施後、加工送り機構を作動してウエーハ１１の切削開始点を切削ブレード２８の直下に位置付け、図７及び図８に示すように、高速回転する切削ブレード２８でウエーハ１１に所定量切り込みながらチャックテーブル１８を低速で回転することにより、ウエーハ１１の面取り部１１ｅを円形に切削加工して切削溝２３を形成する。
【００５０】
上述した実施形態のウエーハの位置補正方法によると、チャックテーブル表面とチャックテーブル１８に載置されたウエーハ１１の間に供給された液体４４の表面張力を利用することで、自律的にウエーハ１１がチャックテーブル１８の中心位置方向に移動して、ウエーハ１１の中心をチャックテーブル１８の回転中心に合致させることができる。
【００５１】
よって、次工程で実施されるウエーハ１１の面取り部１１ｅを円形に切削する切削加工において、切削ブレード２８や装置の各軸にかかる負荷を低減することができる。更に、ウエーハ１１の外周部を円形に切削中にＹ軸方向に切削ブレード２８を移動させる必要がなく、切削ブレード２８の偏磨耗や破損を防ぐことができる。また、チャックテーブル１８を回転するモータ及び切削装置２の他の機構部分に無理な負荷がかかっていた問題も解消できる。
【符号の説明】
【００５２】
２ 切削装置
１１ 半導体ウエーハ
１１ｅ 面取り部
１７ デバイス領域
１８ チャックテーブル
１９ 外周余剰領域
２２ 撮像ユニット
２４ 切削ユニット
２８ 切削ブレード
３０ 吸引保持部
３０ａ 保持面
３４,４０ 電磁切替弁
３６ 負圧吸引源
４２ 液体供給源
４４ 液体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエーハの中心位置をウエーハを保持するチャックテーブルの回転中心に一致させるウエーハの位置補正方法及び該位置補正方法を使用したウエーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが格子状に形成された分割予定ライン（ストリート）によって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置（ダイシング装置）によって分割予定ラインに切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電気機器に利用されている。
【０００３】
ところが、半導体デバイス製造プロセスの各製造工程間で半導体ウエーハを搬送等する際に、他部材との接触等が原因で半導体ウエーハの外周部に割れが生じる恐れがある。このため、半導体ウエーハの外周部には表面から裏面に至る円弧状の面取り加工が施されている。この面取り加工により、半導体ウエーハの外周部はＲ形状に形成されている。
【０００４】
このように円弧状の面取り部を外周に有する半導体ウエーハの裏面を研削してウエーハを薄くすると、面取り部に円弧面と研削面とによって形成されたナイフエッジ（庇）が残存して危険であるという問題がある。
【０００５】
更に、半導体ウエーハが薄くなるとウエーハの抗折強度も極端に低下してしまう。このため、外周部のナイフエッジに裏面研削中のストレスや後処理工程での衝撃がわずかでも加わると簡単にチッピングが発生し、チッピングが起点となり半導体ウエーハが割れ易くなってしまうという問題がある。
【０００６】
この問題を解決するために、特開２００３−２７３０５３号公報は、裏面研削を行う前に、予め半導体ウエーハの外周部を切削ブレードによって垂直切断或いは裏面から表面側に掛けて外側に傾斜するように傾斜切断しておく方法を提案している。
【０００７】
この方法により、裏面研削によって半導体ウエーハが薄くなっても、裏面のエッジ角を少なくとも９０度以上にして、外周部がナイフエッジ化することを防止できる。更に、研削時の負荷によって裏面側の外周部にチッピング等が生じることもない。
【０００８】
ところで、半導体ウエーハの外周部を切削ブレードによって円形に切断する際には、半導体ウエーハの中心とチャックテーブルの回転中心とが正確に一致していないと、外周部における被切削部分の幅が一定にならない。
【０００９】
しかしながら、搬送装置によって半導体ウエーハをチャックテーブル上に載置する際には、半導体ウエーハの中心とチャックテーブルの回転中心と完全に一致させることは非常に困難であり、一般的に、±１ｍｍ程度の位置精度の誤差がどうしても発生してしまう。
【００１０】
従って、半導体ウエーハの外周部の切削時に、チャックテーブルに対して半導体ウエーハが偏心して回転してしまうため、外周部における被切削部分の幅が一定にならない（即ち、半導体ウエーハの中心から同一距離にある円上を切削することができない）という問題があった。
【００１１】
そこで、半導体ウエーハの中心から同一距離にある円上を切削するため、切削加工中に切削ブレードを割り出し送り方向であるＹ軸方向に移動させて調整するという方法が開発された（特開２００６−９３３３３号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−２７３０５３号公報
【特許文献２】特開２００６−９３３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながらこの方法は、切削ブレードや半導体ウエーハ及び切削装置の各軸に対し通常かからない方向に高負荷をかける加工であるため、切削ブレードの側面が削れて最終的には破損してしまったり、加工後の半導体ウエーハのエッジに割れが生じてしまうという問題があった。
【００１４】
更に、チャックテーブルのθ軸モータに高負荷がかかりすぎるという問題もあった。加工時間の短縮のため、Ｙ軸方向への移動速度を最大にせざるを得ないため、この問題は顕著であった。
【００１５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な方法でチャックテーブル上に搬入されたウエーハの中心とチャックテーブルの回転中心とを容易に一致させることのできるウエーハの位置補正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載の発明によると、鉛直方向の回転軸を備え該回転軸を中心とした円形の保持面で該保持面と略同等の直径を有する円板状のウエーハを吸引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切削する切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、該チャックテーブルにウエーハを搬送する搬送手段と、該チャックテーブルの該保持面に液体を供給する液体供給手段と、を備えた切削装置において、該チャックテーブルに載置したウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心に一致させるウエーハの位置補正方法であって、該搬送手段によってウエーハを該チャックテーブルの該保持面に搬送して載置するウエーハ載置ステップと、該ウエーハ載置ステップを実施する前又は後に、該液体供給手段により該チャックテーブルの該保持面とウエーハとの間に液体を供給して該保持面とウエーハの間を液体で満たし、液体の表面張力によって自律的にウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心位置に一致させる位置補正ステップと、該位置補正ステップを実施後、該チャックテーブルの該保持面上から液体を排出しつつウエーハを該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、を具備したことを特徴とするウエーハの位置補正方法が提供される。
【００１７】
請求項２記載の発明によると、ウエーハの加工方法であって、請求項１記載のウエーハの位置補正方法を実施した後に、前記チャックテーブルの前記保持面に保持されたウエーハの外周縁に前記切削ブレードを切り込ませつつ前記チャックテーブルを回転させ、ウエーハの外周縁に切削加工を施す切削ステップを具備したウエーハの加工方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のウエーハの位置補正方法によると、チャックテーブル表面とチャックテーブルに載置されたウエーハの間に供給された液体の表面張力を利用することで自律的にウエーハがチャックテーブルの中心方向に移動し、ウエーハの中心がチャックテーブルの回転中心に一致する補正が実施される。よって、次工程で実施されるウエーハの外周縁を同心円状に切削する加工において、切削ブレードや装置の各軸にかかる負荷を低減できるという効果を奏する。
【００１９】
また、破損し易いウエーハの位置を補正するにあたり、ウエーハに硬質の部材を接触させて移動させるなどの工程が必要ないので、ウエーハを破損させる可能性も低く、新たな駆動手段等を準備する必要がないという効果もある。
【００２０】
更に、ウエーハの裏面が液体によって洗浄されるとともに、チャックテーブルの保持面上の微細な加工屑等のごみも液体によって洗い流されるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のウエーハの位置補正方法を実施するのに適した切削装置の斜視図である。
【図２】半導体ウエーハの表面側斜視図である。
【図３】ウエーハ載置ステップを示す一部断面側面図である。
【図４】位置補正ステップを示す一部断面側面図である。
【図５】吸引保持ステップを示す一部断面側面図である。
【図６】第２実施形態の位置補正ステップを示す一部断面側面図である。
【図７】切削ステップを示す平面図である。
【図８】図７の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のウエーハの位置補正方法を適用するのに適した切削装置２の斜視図が示されている。切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作パネル４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像ユニットによって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示モニタ６が設けられている。
【００２３】
切削装置２の切削対象である半導体ウエーハ１１は、図２に示すように、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数のストリート（分割予定ライン）１３が格子状に形成されているとともに、複数のストリート１３によって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
【００２４】
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９をその表面の平担部に備えている。半導体ウエーハ１１の外周部には円弧状の面取り部１１ｅが形成されている。２１はシリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチである。
【００２５】
図２に示した半導体ウエーハ（以下単にウエーハと略称することがある）１１は、図１に示したウエーハカセット８中に複数枚収容される。ウエーハカセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。
【００２６】
ウエーハカセット８の後方には、ウエーハカセット８から切削前のウエーハ１１を搬出するとともに、切削後のウエーハをウエーハカセット８に搬入する搬出入ユニット１０が配設されている。
【００２７】
ウエーハカセット８と搬出入ユニット１０との間には、搬出入対象のウエーハ１１が一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、ウエーハ１１を一定の位置に位置合わせする位置合わせ機構１４が配設されている。
【００２８】
仮置き領域１２の近傍には、ウエーハ１１を吸着して搬送する旋回アームを有する搬送ユニット１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されて位置合わせされたウエーハ１１は、搬送ユニット１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８に吸引保持される。
【００２９】
チャックテーブル１８は、回転可能且つ図示しない加工送り機構によりＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウエーハ１１の切削すべき領域を検出するアライメントユニット２０が配設されている。
【００３０】
アライメントユニット２０は、ウエーハ１１の表面を撮像する撮像ユニット２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の処理によって切削すべき領域を検出することができる。撮像ユニット２２によって取得された画像は、表示モニタ６に表示される。
【００３１】
アライメントユニット２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウエーハ１１に対して切削加工を施す切削ユニット２４が配設されている。切削ユニット２４はアライメントユニット２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。
【００３２】
切削ユニット２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に外周に切刃を有する切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像ユニット２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。切削ユニット２４のＹ軸方向の移動は図示しない割り出し送り機構により達成される。
【００３３】
２７は切削加工の終了したウエーハ１１を洗浄するスピンナ洗浄ユニットであり、切削加工の終了したウエーハ１１は搬送ユニット２５によりスピンナ洗浄ユニット２７まで搬送され、スピンナ洗浄ユニット２７でスピン洗浄及びスピン乾燥される。
【００３４】
以下、主に図３乃至図６を参照して、本発明実施形態に係るウエーハの位置補正方法について説明する。ウエーハカセット８中に収容されているウエーハ１１は、搬出入ユニット１０によりウエーハカセット８から仮置き領域１２に引き出される。
【００３５】
仮置き領域１２で、位置合わせ機構１４により中心位置合わせが行われた後、搬送ユニット１６でウエーハ１１は吸着されて、図３に示すように、チャックテーブル１８上に載置される。
【００３６】
搬送ユニット１６はウエーハ１１の中心をチャックテーブル１８の回転中心に合致させてウエーハ１１をチャックテーブル１８上に載置するように設計されているが、通常±１ｍｍ程度の位置精度の誤差が発生してしまう。
【００３７】
図３において、チャックテーブル１８はポーラスセラミックス等から形成された吸引保持部３０を有しており、ウエーハ１１は吸引保持部３０の保持面３０ａ上に載置される。本実施形態では、ウエーハ１１は円形の保持面３０ａの直径と概略同等の直径を有している。
【００３８】
吸引保持部３０は、吸引路３２及び電磁切替弁３４を介して負圧吸引源３６に選択的に接続される。吸引保持部３０は更に、液体供給路３８及び電磁切替弁４０を介して液体供給源４２に選択的に接続される。本実施形態では、液体供給路３８と、電磁切替弁４０と、液体供給源４２とで液体供給手段を構成する。好ましい液体として純水が使用される。
【００３９】
図３に示したウエーハ載置ステップでは、電磁切替弁３４及び４０はそれぞれＯＦＦ位置に切り替えられており、吸引保持部３０の負圧吸引源３６及び液体供給源４２との連通は遮断されている。
【００４０】
ウエーハ載置ステップを実施した後、図４に示すように、電磁切替弁４０をＯＮ位置に切り替え、吸引保持部３０を液体供給源４２に接続して保持面３０ａとウエーハ１１の間に液体を供給する。
【００４１】
図４に示すように、保持面３０ａとウエーハ１１との間が液体４４で満たされると、液体４４の表面張力によって自律的にウエーハ１１の中心位置がチャックテーブル１８の回転中心に一致するようにウエーハ１１が矢印Ａ方向に移動する（位置補正ステップ）。尚、吸引保持部３０を囲繞するチャックテーブル１８の金属フレームの上面に撥水処理を施すことにより、液体４４を保持面３０ａ上にのみ保持するようにするのが好ましい。
【００４２】
上述した実施形態では、図３に示したウエーハ載置ステップを実施した後、液体４４を保持面３０ａとウエーハ１１との間に供給して、位置補正ステップを実施しているが、ウエーハ載置ステップを実施する前に電磁切替弁４０をＯＮ位置に切り替えて、保持面３０ａ上に液体層を形成してから、ウエーハ載置ステップを実施するようにしてもよい。この場合には、ウエーハ載置ステップを実施すると速やかに液体の表面張力による位置補正ステップが実行される。
【００４３】
位置補正ステップ実施後、図５に示すように、電磁切替弁４０をＯＦＦ位置に切り替えて保持面３０ａ上への液体の供給を遮断し、電磁切替弁３４をＯＮ位置に切り替えて吸引保持部３０を負圧吸引源３６に接続すると、保持面３０ａ上の液体が吸引されながらウエーハ１１が吸引保持部３０の保持面３０ａ上に吸引保持される。
【００４４】
図６を参照すると、本発明第２実施形態の位置補正ステップを示す一部断面側面図が示されている。本実施形態では、ウエーハ１１の直径と同等程度の直径を有するチャックテーブル１８Ａを使用する。
【００４５】
そして、位置補正ステップでは、電磁切替弁４０をＯＮ位置に切り替えて、保持面３０ａとウエーハ１１との間に液体が表面張力を保つ程度に供給され続けるように制御する。液体の供給を続行するため、チャックテーブル１８Ａの外周部分の液体４４は供給される液体に押されてチャックテーブル１８Ａの上面から落下する。
【００４６】
このように液体４４の表面張力が続行して維持されるため、表面張力によりウエーハ１１の中心がチャックテーブル１８Ａの回転中心に一致するようにウエーハ１１が移動される。
【００４７】
位置補正ステップ実施後、第１実施形態と同様に、図５に示す吸引保持ステップを実施する。即ち、電磁切替弁４０をＯＦＦ位置に切り替えるとともに、電磁切替弁３４をＯＮ位置に切り替えて、液体４４を排出しながらチャックテーブル１８Ａの保持面でウエーハ１１を吸引保持する。
【００４８】
ウエーハ１１の中心をチャックテーブル１８の回転中心に合致させてチャックテーブル１８でウエーハ１１を吸引保持したならば、加工送り機構を駆動してウエーハ１１を撮像ユニット２２の直下に位置付けてウエーハ１１を撮像して、ウエーハ１８の外周部分を円形に切削加工する加工領域を検出するアライメントを実施する。
【００４９】
アライメント実施後、加工送り機構を作動してウエーハ１１の切削開始点を切削ブレード２８の直下に位置付け、図７及び図８に示すように、高速回転する切削ブレード２８でウエーハ１１に所定量切り込みながらチャックテーブル１８を低速で回転することにより、ウエーハ１１の面取り部１１ｅを円形に切削加工して切削溝２３を形成する。
【００５０】
上述した実施形態のウエーハの位置補正方法によると、チャックテーブル表面とチャックテーブル１８に載置されたウエーハ１１の間に供給された液体４４の表面張力を利用することで、自律的にウエーハ１１がチャックテーブル１８の中心位置方向に移動して、ウエーハ１１の中心をチャックテーブル１８の回転中心に合致させることができる。
【００５１】
よって、次工程で実施されるウエーハ１１の面取り部１１ｅを円形に切削する切削加工において、切削ブレード２８や装置の各軸にかかる負荷を低減することができる。更に、ウエーハ１１の外周部を円形に切削中にＹ軸方向に切削ブレード２８を移動させる必要がなく、切削ブレード２８の偏磨耗や破損を防ぐことができる。また、チャックテーブル１８を回転するモータ及び切削装置２の他の機構部分に無理な負荷がかかっていた問題も解消できる。
【符号の説明】
【００５２】
２ 切削装置
１１ 半導体ウエーハ
１１ｅ 面取り部
１７ デバイス領域
１８ チャックテーブル
１９ 外周余剰領域
２２ 撮像ユニット
２４ 切削ユニット
２８ 切削ブレード
３０ 吸引保持部
３０ａ 保持面
３４,４０ 電磁切替弁
３６ 負圧吸引源
４２ 液体供給源
４４ 液体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向の回転軸を備え該回転軸を中心とした円形の保持面で該保持面と略同等の直径を有する円板状のウエーハを吸引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切削する切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、該チャックテーブルにウエーハを搬送する搬送手段と、該チャックテーブルの該保持面に液体を供給する液体供給手段と、を備えた切削装置において、該チャックテーブルに載置したウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心に一致させるウエーハの位置補正方法であって、
該搬送手段によってウエーハを該チャックテーブルの該保持面に搬送して載置するウエーハ載置ステップと、
該ウエーハ載置ステップを実施する前又は後に、該液体供給手段により該チャックテーブルの該保持面とウエーハとの間に液体を供給して該保持面とウエーハの間を液体で満たし、液体の表面張力によって自律的にウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心位置に一致させる位置補正ステップと、
該位置補正ステップを実施後、該チャックテーブルの該保持面上から液体を排出しつつウエーハを該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、
を具備したことを特徴とするウエーハの位置補正方法。
【請求項２】
ウエーハの加工方法であって、
請求項１記載のウエーハの位置補正方法を実施した後に、前記チャックテーブルの前記保持面に保持されたウエーハの外周縁に前記切削ブレードを切り込ませつつ該チャックテーブルを回転させ、ウエーハの外周縁に切削加工を施す切削ステップを具備したウエーハの加工方法。
【請求項１】
鉛直方向の回転軸を備え該回転軸を中心とした円形の保持面で該保持面と略同等の直径を有する円板状のウエーハを吸引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切削する切削ブレードを回転可能に支持する切削手段と、該チャックテーブルにウエーハを搬送する搬送手段と、該チャックテーブルの該保持面に液体を供給する液体供給手段と、を備えた切削装置において、該チャックテーブルに載置したウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心に一致させるウエーハの位置補正方法であって、
該搬送手段によってウエーハを該チャックテーブルの該保持面に搬送して載置するウエーハ載置ステップと、
該ウエーハ載置ステップを実施する前又は後に、該液体供給手段により該チャックテーブルの該保持面とウエーハとの間に液体を供給して該保持面とウエーハの間を液体で満たし、液体の表面張力によって自律的にウエーハの中心位置を該チャックテーブルの回転中心位置に一致させる位置補正ステップと、
該位置補正ステップを実施後、該チャックテーブルの該保持面上から液体を排出しつつウエーハを該チャックテーブルで吸引保持する吸引保持ステップと、
を具備したことを特徴とするウエーハの位置補正方法。
【請求項２】
ウエーハの加工方法であって、
請求項１記載のウエーハの位置補正方法を実施した後に、前記チャックテーブルの前記保持面に保持されたウエーハの外周縁に前記切削ブレードを切り込ませつつ該チャックテーブルを回転させ、ウエーハの外周縁に切削加工を施す切削ステップを具備したウエーハの加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１５２８３（Ｐ２０１３−１１５２８３Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１１９０（Ｐ２０１１−２６１１９０）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００１３４０５１）株式会社ディスコ (2,397)
【Ｆターム（参考）】
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