CN102848305A - 被加工物的磨削方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种被加工物的磨削方法，当对被加工物在其贴合于支承基板上的状态下进行磨削时，与以往相比使磨削后的被加工物高精度地平坦化。将晶片（被加工物）（10）经由粘接剂（30）粘贴在支承基板（20）而形成附有支承基板的晶片（1），接着将粘着片（40）粘贴在支承基板而形成被加工物单元（2），接着以切削装置的保持构件（51）的保持面（52）保持晶片侧，接着用具有在与保持面平行的面内旋转的切削刃（58b）的车削加工构件（55）来切削粘着片以使其平坦化。在该状态下，被加工物单元厚度均匀且实现了平坦化，接着通过磨削晶片而得到平坦的晶片。此后，将粘着片从支承基板剥离，将支承基板从晶片剥离，使支承基板可再利用。

Description

被加工物的磨削方法

技术领域

本发明涉及在半导体器件或光学器件等的制造过程中对器件晶片等薄板状的被加工物在贴合于支承基板上的状态下进行薄化加工时的、被加工物的磨削方法。

背景技术

例如，在半导体设备的制造过程中，在由硅或砷化镓等半导体材料构成的晶片的表面设定格子状的分割预定线，在由所述分割预定线围成的大量的矩形形状区域形成具有IC（Integrated Circuit：集成电路）或LSI（Large Scale Integrated Circuit：大规模集成电路）等电子电路的器件。接着，所述晶片在经过磨削背面以薄化至预定厚度等预定的步骤后被沿分割预定线切断，从而被分割为大量的芯片状的器件。将如此得到的器件用树脂或陶瓷封装起来，并安装于各种电子设备。

近些年，随着电子设备的小型化和轻量化，存在着将该种晶片加工至极薄而使得厚度例如在100μm以下、乃至在50μm以下的情况。因此，已知下述技术（专利文献1）：出于使磨削后的薄晶片的可操作性提高，或者防止翘曲和破损的目的，用粘接剂等将磨削前的晶片粘贴在另外的晶片（以下记做支承基板）上，并在此状态下对晶片的背面进行磨削。

专利文献1：日本特开2004-111434号公报

在将上述晶片那样的薄板状的被加工物贴合在支承基板上并对被加工物进行磨削的情况下，存在下述问题：由于支承基板的厚度和由粘接剂实现的粘接层的厚度不均匀等原因，导致磨削后的被加工物无法达到平坦化（厚度不均匀）。特别是在被加工物较大的情况下，由于难以将粘接剂涂布成均匀的厚度，因此存在着磨削后的被加工物的平坦度更差的趋势。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其主要的技术课题在于提供一种被加工物的磨削方法，在对被加工物以贴合于支承基板上的状态进行磨削时，与以往相比能够使磨削后的被加工物高精度地平坦化。

本发明的被加工物的磨削方法是配设于支承基板的表面的被加工物的磨削方法，所述被加工物的磨削方法具备下述步骤：被加工物粘贴步骤，在该步骤中，经由粘接部件将被加工物粘贴于支承基板的表面而形成附有支承基板的被加工物；粘着片粘贴步骤，在该步骤中，在实施了所述被加工物粘贴步骤后，将粘着片粘贴在所述支承基板的背面；保持步骤，在该步骤中，在实施了所述粘着片粘贴步骤后，用保持构件保持所述附有支承基板的被加工物并形成使所述粘着片露出的状态，所述保持构件具有用于对所述附有支承基板的被加工物的被加工物侧进行保持的保持面；粘着片平坦化步骤，在该步骤中，在实施了所述保持步骤后，用车削加工构件切削所述粘着片以使所述粘着片平坦化，所述车削加工构件具有在与所述保持面平行的面内旋转的切削刃；磨削步骤，在该步骤中，在实施了所述粘着片平坦化步骤后，用保持构件保持所述附有支承基板的被加工物的所述粘着片侧，在使被加工物露出的状态下对被加工物进行磨削；粘着片剥离步骤，在该步骤中，在实施了所述磨削步骤后，将所述粘着片从所述支承基板剥离；以及支承基板剥离步骤，在该步骤中，在实施了所述磨削步骤后，在实施所述粘着片剥离步骤之前或者之后，将所述支承基板从被加工物剥离。

根据本发明，通过在粘着片平坦化步骤中对粘着片进行切削而使其平坦化，从而即使支承基板或粘接剂的涂层的厚度不均匀，对于在附有支承基板的被加工物粘贴有粘着片的结构的整体来说，厚度依然是均匀的，实现了平坦化。因此，在此后的磨削步骤中，在维持被加工物的厚度均匀的平坦的状态下磨削所述被加工物。而且，本发明方法是切削粘着片而不切削支承基板的方法，而且在被加工物的磨削时利用粘着片对支承基板进行保护，因此防止了支承基板受损。其结果是，支承基板可以再利用。

根据本发明，起到了下述效果：提供一种被加工物的磨削方法，当对被加工物在其贴合于支承基板上的状态下进行磨削时，与以往相比能够使磨削后的被加工物高精度地平坦化。

附图说明

图1是用本发明的第一实施方式涉及的磨削方法实施磨削加工的晶片的图，（a）为立体图、（b）为剖视图。

图2是在该磨削方法中使用的支承基板的图，（a）为立体图、（b）为剖视图。

图3是示出该磨削方法的被加工物粘贴步骤的图，（a）为立体图、（b）为侧视图。

图4是示出旋转涂敷法的立体图，所述旋转涂敷法是对在被加工物粘贴步骤中用于将粘接剂涂布于支承部件的方法列举的一例。

图5是示出该磨削方法的粘着片粘贴步骤的侧视图。

图6是示出粘着片的结构的剖视图。

图7是示出该磨削方法的保持步骤的侧视图。

图8是示出该磨削方法的粘着片平坦化步骤的侧视图，（a）为粘着片切削前的状态，（b）为粘着片切削后的状态。

图9是图8的（a）的俯视图。

图10是示出该磨削方法的磨削步骤的侧视图。

图11是图10的俯视图。

图12是示出该磨削方法的粘着片剥离步骤的侧视图。

图13是示出该磨削方法的支承基板剥离步骤的侧视图。

标号说明

1：附有支承基板的晶片（附有支承基板的被加工物）；

2：被加工物单元；

10：晶片（被加工物）；

20：支承基板；

20a：支承基板的表面；

20b：支承基板的背面；

30：粘接剂（粘接部件）；

40：粘着片；

51：切削装置的保持构件；

52：保持面；

55：车削加工构件；

58b：切削刃；

61：磨削装置的保持构件。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的第一实施方式。

首先，对用第一实施方式的磨削方法进行背面磨削的晶片（被加工物）以及在该磨削方法中使用的支承基板进行说明。

（1）晶片

图1的（a）是用于通过第一实施方式的磨削方法进行背面磨削而薄化的圆板状的晶片10的立体图、图1的（b）是晶片10的剖视图。晶片10是由硅或砷化镓等半导体材料厚度均匀地形成的、电子设备用的基板晶片，所述晶片10的厚度例如为500～700μm左右。在晶片10的表面10a设定有格子状的分割预定线11，在由所述分割预定线11围成的大量的矩形形状区域形成有器件12，所述器件12具有IC、LSI等电子电路。

（2）支承基板

图2的（a）是支承基板20的立体图，图2的（b）是支承基板20的侧视图。支承基板20是直径与晶片10大致相同、厚度与晶片10同等或比晶片10大的圆板状的部件。在该情况下，支承基板20的表面20a和背面20b虽然是平滑的但并不平行，因而支承基板20的厚度并不均匀，整体来说并不是平坦的。支承基板20由容易操作且具有预定的刚性的材料构成，例如采用由与晶片10相同的半导体材料或者玻璃等形成的部件。

（3）磨削方法

下面，说明对晶片10的背面10b进行磨削的第一实施方式的磨削方法。

首先，如图3的（a）、图3的（b）所示，将晶片的表面10a侧经由粘接剂（粘接部件）30同心状地粘贴在支承基板20的表面20a而使所述晶片10、粘接剂30和支承基板20一体化，从而形成附有支承基板的晶片（附有支承基板的被加工物）1（被加工物粘贴步骤）。作为粘接剂30，优选采用后来能够从晶片10剥离的UV（紫外线）硬化型或热硬化型等的树脂制粘接剂等。另外，在图3的（a）中，下表面是晶片10的表面10a，上表面是晶片10的背面10b。

能够通过例如旋转涂敷法实施粘接剂30的涂敷，如图4所示，从粘接剂供给喷嘴31将粘接剂30滴下至进行自转的支承基板20（箭头示出自转的方向）的表面20a的中心，利用离心力使粘接剂30遍布表面20a整个表面。而且，也可以采用通过辊等一边按压一边将粘接剂30涂布于表面20a的方法。在这样将粘接剂30涂布于支承基板20的表面20a后，在其涂布面粘贴晶片10的表面10a。在该情况下，粘接剂30的层厚形成得均匀且平坦。

接下来，如图5所示，将粘着片40粘贴在支承基板20的露出的背面20b（粘着片粘贴步骤）。如图6所示，粘着片40为在预定厚度的片状的基材41的单面形成有粘着层42的结构，粘着层42被粘贴在支承基板20的背面20b。基材41采用例如由厚度为100～200μm左右的聚烯烃等构成的树脂制片，粘着层42由后来能够从支承基板20剥离的压敏式的树脂或UV硬化型等树脂制粘接剂等形成。在下述的说明中，将在附有支承基板的晶片1的支承基板20的背面20b粘贴有粘着片40的结构称为被加工物单元2。

在经由粘着片粘贴步骤得到被加工物单元2后，如图7所示，将晶片10的背面10b侧贴合在切削装置的保持构件51来进行保持，并且形成为使由粘着片40的基材41构成的背面40b侧向上方露出的状态（保持步骤）。

切削装置具备保持构件51和车削加工构件55（在图8中示出）。保持构件51是负压卡盘式的保持构件，其利用由空气抽吸产生的负压作用将被加工物吸附保持在水平的保持面52，所述水平的保持面52由多孔质材料形成为多孔状。保持面52为具有与晶片10同等的直径的圆形形状，保持构件51被设置成能够借助未图示的移动机构在X方向往复移动。

在使晶片10的背面10b与保持面52对合且使粘着片40的背面40b向上方露出的状态下，将被加工物单元2同心状地载置于保持面52，通过负压作用将所述被加工物单元2吸附保持于保持面52。在该保持状态下，由于支承基板20不平坦，因此向上方露出的粘着片40的背面40b与水平的保持面52并不平行而是处于倾斜的状态。

在将被加工物单元2保持于保持构件51后，接下来，用图8所示的切削装置的车削加工构件55对粘着片40的背面40b进行切削使其平坦化（粘着片平坦化步骤）。车削加工构件55在主轴56的末端的凸缘部57的下表面固定有圆板状的切削工具58，所述切削工具58具有切削刃58b，主轴56沿铅直方向延伸并由未图示的马达旋转驱动并且被设置成能够上下移动。

如图9所示，车削加工构件55被配设成使得主轴56的旋转轴心56c位于穿过保持构件51的保持面52的中心52c的X轴线：X1上，保持构件51形成为能够通过沿X方向向车削加工构件侧移动而进入到切削工具58的下方。

如图8所示，切削工具58为在圆板状的切削轮58a的下表面的外周部以刃尖朝下的状态固定连接有切削刃58b的结构，所述圆板状的切削轮58a以能够装卸的方式固定于凸缘部57的下表面，切削刃58b通过主轴56旋转而在水平、即与保持构件51的保持面52平行的面内旋转。如图9所示，车削加工构件55的切削外径（切削刃58b的旋转轨迹的直径）被设定为与晶片10的直径同等或比晶片10的直径稍大。

在粘着片平坦化步骤中，使车削加工构件55的主轴56上下移动以将切削刃58b的刃尖调整至能够对粘着片40整个表面进行切削的高度位置，并且驱动主轴56旋转以使切削刃58b旋转，从该状态起，使保持被加工物单元2的保持构件51朝向车削加工构件55的方向沿X方向移动（图8的（a）→图8的（b））。

由此将被加工物单元2送入车削加工构件55的下方，在通过车削加工构件55的下方的过程中，粘着片40的背面40b整个表面被旋转的切削刃58b切削。在该情况下，粘着片40的基材41被磨削。使粘着片40通过车削加工构件55的下方至少一次，以将背面40b切削得平滑，不过，根据需要可以由往复通过而实现两次通过，或通过更多的次数。

对于如此利用车削加工构件55切削后的粘着片40，由于切削刃58b在与保持构件51的保持面52平行的面内旋转，因此如图8的（b）所示，该粘着片40的作为切削面的背面40b被加工成与保持面52平行而实现了平坦化。即，使得粘着片40的背面40b与紧贴保持面52的晶片10的背面10b平行，被加工物单元2在整体上厚度变得均匀，实现了平坦化。

在粘着片平坦化步骤完成后，将被加工物单元2从切削装置的保持构件51搬出，用图10所示的磨削装置对晶片10的背面10b进行磨削，将晶片10薄化至预定厚度（磨削步骤）。

磨削装置具备磨削构件65和用于保持被加工物单元2的能够旋转的保持构件61。保持构件61是负压卡盘式的保持构件，其通过由空气抽吸产生的负压作用将被加工物吸附并保持于圆形形状的水平的保持面62，所述水平的保持面62由多孔质材料形成为多孔状，通过未图示的旋转驱动机构使所述保持构件61以未图示的旋转轴为中心旋转。

磨削构件65为在主轴66的末端的凸缘部67的下表面固定有圆板状的磨削工具68的结构，所述磨削工具68具有大量的磨具68b，主轴66沿铅直方向延伸且由未图示的马达旋转驱动并且被配设成能够在保持构件61的上方上下移动。

磨削工具68是将大量的磨具68b排列成环状并固定连接在圆盘状的磨削轮68a的下表面的外周部而成的结构，所述圆盘状的磨削轮68a以能够装卸的方式固定于凸缘部67。磨具68b采用与晶片10的材质相对应的材质，例如采用以金属粘接剂或树脂粘接剂等结合剂将金刚石磨粒固结成形而成的金刚石磨具。磨削工具68与主轴66一体地被驱动旋转。

在磨削步骤中，将被加工物单元2的粘着片40侧与保持构件61的保持面62对合，形成使晶片10的背面10b向上方露出的状态，在该状态下将被加工物单元2同心状地载置于保持面62，并且通过负压作用将所述被加工物单元2吸附保持在保持面62。然后，在使保持构件61以预定速度向一个方向旋转的状态下使主轴66下降，以预定的载荷将旋转的磨削工具68的磨具68b按压在晶片10的背面10b，从而磨削背面10b。

在该情况下，如图11所示，将磨削构件65的磨削外径（磨具68b的旋转轨迹的最外直径）形成为与晶片10的直径同等或比晶片10的直径稍大，磨削构件65的加工位置被设定为磨具68b的下表面即刃尖通过自转的晶片10的旋转中心10c的位置。一边利用保持构件61的旋转使晶片10自转，一边将磨削工具68的磨具68b按压在晶片10的背面10b，由此对背面10b的整个表面进行切削。

在磨削背面10b而使晶片10薄化至目标厚度后，磨削步骤结束，将被加工物单元2从保持构件61搬出。接着，如图12所示，将粘着片40从支承基板20剥离（粘着片剥离步骤），然后如图13所示，将支承基板20从晶片10剥离（支承基板剥离步骤）。由此，得到了薄化至目标厚度的晶片10。

另外，在上述磨削步骤中仅对晶片10的背面10b进行了磨削加工，不过根据需要有时要在磨削后对背面10b进行研磨。在包括有研磨的情况下，在研磨后进行粘着片剥离步骤。而且，支承基板剥离步骤也可以在磨削步骤之后、实施粘着片剥离步骤之前进行。在该情况下，成为磨削步骤→支承基板剥离步骤→粘着片剥离步骤的顺序。

（4）第一实施方式的作用效果

根据上述的本发明涉及的第一实施方式，通过在粘着片平坦化步骤中对粘着片40进行切削使其平坦化，从而即使支承基板20的厚度存在不均匀，也能够使将粘着片40粘贴在附有支承基板的晶片1而成的被加工物单元2整体厚度均匀从而实现平坦化。因此，在此后的磨削步骤中对晶片10进行磨削后，能够得到厚度均匀且平坦的晶片10。

而且，切削粘着片40而不切削支承基板20，并且在晶片10的磨削时利用粘着片40保护支承基板20，因此，防止了支承基板20受损的情况。其结果是，支承基板20可以再利用。

另外，在上述实施方式中，采用的是下述例子：即使是在粘接剂30平坦而支承基板20存在厚度不均匀的情况下也能够将晶片10磨削得平坦，不过，本发明不限于该形态，在支承基板20平坦而粘接剂30存在厚度不均匀的情况下，或者在支承基板20和粘接剂30双方均存在厚度不均匀而使得附有支承基板的晶片1整体不平坦的情况下都能够适用。特别是晶片10的直径较大的情况下，由于难以将粘接剂30涂布得平坦，因此本发明方法是有效的。

Claims (1)

1.一种被加工物的磨削方法，所述被加工物配设于支承基板的表面，所述被加工物的磨削方法的特征在于，

所述被加工物的磨削方法具备如下步骤：

被加工物粘贴步骤，在该被加工物粘贴步骤中，经由粘接部件将被加工物粘贴于支承基板的表面而形成附有支承基板的被加工物；

粘着片粘贴步骤，在该粘着片粘贴步骤中，在实施了所述被加工物粘贴步骤后，将粘着片粘贴在所述支承基板的背面；

保持步骤，在该保持步骤中，在实施了所述粘着片粘贴步骤后，用保持构件保持所述附有支承基板的被加工物并形成使所述粘着片露出的状态，所述保持构件具有用于对所述附有支承基板的被加工物的被加工物侧进行保持的保持面；

粘着片平坦化步骤，在该粘着片平坦化步骤中，在实施了所述保持步骤后，用车削加工构件切削所述粘着片以使所述粘着片平坦化，所述车削加工构件具有在与所述保持面平行的面内旋转的切削刃；

磨削步骤，在该磨削步骤中，在实施了所述粘着片平坦化步骤后，用保持构件对所述附有支承基板的被加工物的所述粘着片侧进行保持，在使被加工物露出的状态下对被加工物进行磨削；

粘着片剥离步骤，在该粘着片剥离步骤中，在实施了所述磨削步骤后，将所述粘着片从所述支承基板剥离；以及

支承基板剥离步骤，在该支承基板剥离步骤中，在实施了所述磨削步骤后，在实施所述粘着片剥离步骤之前或者之后，将所述支承基板从被加工物剥离。

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