磨削加工方法以及磨削加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供磨削加工方法以及磨削加工装置，对在旋转轨迹上移动的工件（Ｗ）的整面均匀地喷射研磨材料。在使工件在预定的旋转轨迹上旋转移动的同时，一边对每次喷射定量研磨材料的喷嘴（２０）的移动速度进行控制，一边使该喷嘴（２０）反复在所述旋转轨迹的所述外周线和内周线之间，或者在所述外周线→中心方向→外周线之间往复移动，所述喷嘴（２０）的移动速度被控制为：随着朝向所述旋转轨迹的中心侧移动速度相对变快、随着朝向外周侧相对变慢。喷嘴（２０）的这种移动速度控制，以同心圆状将工件（Ｗ）的旋转轨迹划分成多个等面积区域，使喷嘴（２０）分别以恒定时间横穿各等面积区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过喷射磨粒等各种磨削材料、喷砂材料、研磨材料(在 本专利技术中，将这些统称为"研磨材料"。)，对被处理对象乃至被加工对象 面(在本专利技术中，称为"工件(W)"。)进行研磨、切削、喷砂、清理等 (在本专利技术中，将这些统称为"磨削"，将它们中使用的方法称为磨削加 工方法、将使用的装置称为磨削加工装置。)的磨削加工方法以及磨削加 工装置，例如，涉及能够用于将硅晶片等晶片(以下，简称为"工件(W)"。) 作为处理对象，对形成在该晶片上的膜或污垢进行磨削的磨削加工方法 以及使用所述磨削方法的磨削加工装置。
技术介绍
例如，对于晶片等半导体器件材料，通过对例如单晶硅晶片实施由 多个工序组成的加工来进行制造。在制造这样的半导体器件时，为了监 视各工序的状态、讨论各工艺过程中的条件等，在制造工序中使用所谓 的被称为测试晶片的测试用晶片。下面，以测试晶片为例，对技术背景、以及课题进行说明。 这种测试晶片的使用量很大，多达用于制造实际出售等制品的晶片(原始晶片；prime wafer)的生产量的大约1/3左右。由于这种检査用的 测试晶片仅仅是在半导体器件的制造工序中使用的晶片，并不作为最终 的制品出厂，因此只要是具有与原始晶片同样的平滑面的晶片即可，即 使是再生品也不妨碍使用。因此，对于这种测试晶片， 一旦在半导体器件的制造工序中被用于各 种测试中后，通过腐蚀来除去在表面上形成的覆膜或污垢之后重复使用。 谋求通过这种晶片的再生使用来减少昂贵晶片的使用量、降低制造成本。为了再生这种使用过的测试晶片，作为除去在表面上形成的覆膜等的方法，以往一直使用化学腐蚀(etching)法。但是，在通过化学腐蚀除去 覆膜的情况下，由于腐蚀速度根据材质不同而不同，因此如果将混合有由 那些不同材质构成的覆膜的测试晶片浸泡在腐蚀液中，则由于由该材质的 不同引起腐蚀速度不同，从而在腐蚀后的测试晶片的表面上产生凹凸。因此，如果想将这样产生的凹凸加工成与原始晶片同样的平坦面， 则需要增大下一工序的抛光(polishing)的加工量(tab for polishing),其 结果是，测试晶片的厚度在一次使用中大幅减少，由此再生使用次数受 到限制。并且，在上述的进行化学腐蚀的情况下，腐蚀液的使用是不可或缺的， 因此腐蚀液或用于清洗腐蚀后的硅晶片的清洗水等都被污染，不能直接废 弃，需要进行使腐蚀液无害化的处理，还需要用于进行这种处理的设备等。因此，近年来，谋求从使用药液等的化学处理向不使用药液等的干 式处理的转换。作为利用这种干式处理进行硅晶片腐蚀的方法，提出有通过向硅晶 片的覆膜形成面喷射粉状体从而研磨除去覆膜的方法(参照日本特开 2001-162535号公报)。在上述晶片中，除了测试晶片以外，还包括供再生的假片(dummy wafer)、原始晶片。如上所述，在通过喷射研磨材料的粉状体来除去所述工件W即晶片 上的覆膜的方法中，例如，如果想要通过一次处理来同时处理多个晶片， 则下述方法是有效的在转台上，例如以与转台的外周侧相邻并且使晶 片的外周与转台的外周缘内侧内接的方式并列配置预定数量的晶片，通 过使该转台以该转台的中心为旋转中心旋转(公转，晶片不旋转。)并输 送而使晶片旋转移动，对该移动的晶片喷射研磨材料。并且，即使是在处理单一的晶片时，例如，在该晶片是切出多个芯 片(切割；dicing or die cutting)用的晶片等大型晶片的情况下，或者在 采用蒸镀夹具或模具等的情况下等，通过对确定的一处喷射粉状体无法 进行整体加工的情况下，需要以使该晶片的中心与转台的中心重合的方 式进行配置来将晶片载置在转台上， 一边以该转台的中心为旋转中心旋转(自转；晶片本身旋转) 一边喷射研磨材料。进而，如果想要对在转台上这样移动的晶片的整面喷射研磨材料， 则需要进行以下的处理使喷嘴从所述工件W的所述旋转轨迹中的待加工的最外周的线(在本申请说明书中称为"外周线")到所述工件w的所述旋转轨迹中的待加工的最内周的线(在本申请说明书中称为"内周 线")、即使喷嘴以反复在外周线—内周线之间(配置的一个或者多个工件W的直径方向)横穿的方式往复移动预定次数，或 者使喷嘴以一个自转的晶片乃至转台上的工件反复在外周线—中心方向 —隔着所述外周线的所述中心在与直径方向相反的方向对置的外周线之 间横穿的方式往复移动。但是，在以上述方法使喷嘴移动的情况下，如果使喷嘴的移动速度 为恒定速度，则在图15 (A)、 (B)中的任何一种情况下，以这种方法加 工的晶片，在旋转(并输送)轨迹的外周侧加工度(主要是磨削的深度) 低，在中心侧加工度高。艮口，如图16所示，如果设半径为r,的微小圆，和半径增加为n的 2倍、3倍、4倍、5倍的半径为r2、 r3、 r4、 15的同心圆，则在面积比中， 相对于半径为t^的圆，半径为r2的圆为其4倍，半径为。的圆为其9倍， 半径为r4的圆为其16倍，半径为rs的圆为其25倍，各圆的面积扩大为 半径的倍数的平方(rm2)，相对于半径为n的中心圆的面积，形成在其 外周的各闭合环状的带状部分的面积随着朝向外周方向面积增加为3倍、 5倍、7倍、9倍…(rn= (2n—1) r。。因此，对于载置在以单位时间旋转角度e的恒定速度进行旋转的转台上的晶片，例如，如果利用喷嘴从旋转中心朝向外周方向进行加工， 通过使所述喷嘴以单位时间移动距离r的恒定速度在所述外周线和与该 外周线为同心圆的内周线之间移动，则随着距离中心的移动距离增加， 单位时间的加工面积也如图中涂黑的部分所示那样按照上述倍率增加。 相反而言，单位面积的加工时间随着从内周侧朝向外周侧而减少。因此，如果由喷嘴喷射的研磨材料的材质、单位时间的研磨材料的 喷射量、弧高乃至喷射压力或喷射速度、喷射距离(喷嘴和工件之间的距离)等其它的加工条件恒定，则在上述那样使喷嘴以恒定速度移动的 情况下，会产生下述问题而无法对晶片的整个表面进行均匀的磨削如 上所述，在一个工件的旋转轨迹乃至将多个工件在转台上载置在同心圆 上时，在转台的旋转轨迹的外周侧加工度低，在内周侧加工度高。其结果是，如果以加工度低的外周侧为基准设定加工时间等加工条 件，则在加工度高的内周恻就会过度地进行磨削，另外，如果按照加工 度高的内周侧设定加工条件，则在加工度低的外周侧就会无法完全除去 覆膜而有所残留。特别是硅晶片的尺寸大型化为5英寸、6英寸、8英寸，进而现在又 增大为12英寸， 一年比一年大型化，伴随着该大型化，所述加工不均匀 表现得更加显著。在将多个工件在转台上载置在同心圆上的情况(图15 (A))下，如 果想要消除上述旋转轨迹的内周侧和外周侧之间的加工度之差，则在利 用上述的磨削装置一旦对晶片进行磨削后，从转台上的夹具等卸下加工后 的晶片，重新排列该晶片，使其与上次加工时相比内外周(直径)方向的 朝向相反，并再次固定夹具，再次进行磨削处理等，为了使晶片的整面均 匀，需要分成多次进行加工作业，磨削作业需要很长时间并且变得繁杂。另外，在以上的说明中，例举了再生测试晶片的情况进行了说明， 但是这种问题不仅限于再生测试晶片的情况，在例如对硅晶片的表面进 行研磨、磨削，或以预定的粗糙度赋予凹凸，进一步通过喷射研磨材料 进行狭缝的形成、切出(切割)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨削加工方法，所述磨削加工方法用喷嘴对工件的表面喷射研磨材料进行磨削，其特征在于，　使所述工件在预定的旋转轨迹上旋转移动，并且　在所述旋转轨迹的外周线内被以该旋转轨迹的中心为中心的同心圆划分成多个等面积区域，以恒定的加工条件喷射研磨材料的喷嘴横穿所述各等面积区域的时间恒定，并在与所述各等面积区域交叉的方向上移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：间瀬惠二，月田盛夫，
申请(专利权)人：株式会社不二制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]