DE102004063857A1 - Wafer cutting process comprises treating a workpiece surface on its stretching table - Google Patents

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    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
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    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
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Abstract

Tape/carrier wafer layers are placed between the workpiece (5) and the stretching table (6). The workpiece surface is treated in the form of loops, lobe and chemically supported mechanical polishing. The process further comprises removing the workpiece edge by abrasive cuttings, separation grinding wheel, circular saw blade, abrasive pencil, fluid beam cutting and without abrasion particle, laser cuttings, torch cutting, eroding, pinion-shaped cutter/stamping machine and by corroding. An independent claim is included for: a device to carry out the above process.

Description

Beim Schleifen von Werkstücken, insbesondere Wafer, werden in der geschliffenen Werkstückoberfläche durch die Schleifbearbeitung Mikrorisse eingebracht und die atomare Strukturen durch Mikrozerrüttung verändert, wodurch Spannungen induziert werden die dazu führen, dass sich die dünnen Werkstücke verformen und schnell brechen können. An den Werkstückrändern, insbesondere Waferrändern, können des weiteren durch das Schleifen Kantenausbrüche auftreten sowie bei starkem dünnen der Werkstücke kann die Werkstückkante, insbesondere Waferkante, extrem scharf werden. Beides kann ebenfalls ein Brechen des Werkstücks, insbesondere Wafer, stark fördern. Ein solches Werkstück, insbesondere Wafer, zu Transportieren birgt ein hohes Risiko. Deshalb werden die geschliffenen Werkstücke, insbesondere Wafer, so nachbehandelt, dass die gestörten Bereiche entfernt sind. Dies geschieht bei geschliffenen Werkstückoberfläche, insbesondere Wafern, z. B. durch Ätzen oder Polieren. Zum Ätzen werden die Werkstücke, insbesondere Wafer, in eine spezielle Ätzapparatur gelegt oder beim chemischen Ätzen kann dies in der selben Kammer geschehen, in der die Werkstück auch gereinigt werden und dann wird unmittelbar vor dem Reinigungsprozess geätzt.At the Grinding workpieces, in particular wafers, in the ground workpiece surface through the grinding process introduced microcracks and the atomic structures by micro-disruption changed whereby stresses are induced which cause the thin workpieces to deform and can break fast. At the workpiece edges, in particular Wafer edges, can the more by the grinding edge breakouts occur as well as strong thin the workpieces can the workpiece edge, especially wafer edge, extremely sharp. Both can be done as well a break of the workpiece, especially wafers, promote strongly. Such a workpiece, especially wafers, transporting carries a high risk. Therefore become the sanded workpieces, in particular Wafer, so aftertreated that the disturbed areas are removed. This happens at ground workpiece surface, in particular wafers, z. B. by etching or polishing. For etching become the workpieces, in particular wafers, placed in a special etching apparatus or at chemical etching This can be done in the same chamber in which the workpiece is too be cleaned and then immediately before the cleaning process etched.

Der Nachteil bei diesen Verfahren ist, das die empfindlichen und gebogenen Werkstücke, insbesondere Wafer, mit der schadhaften Oberfläche zu den Apparaturen hin transportiert werden müssen, was zum Brechen der Werkstück, insbesondere Wafer, führen kann bzw. das Werkstückhandling sehr risikoreich macht. Genauso kritisch ist der Werkstücktransport zur Läppapparaturen oder anderen nachfolgenden Bearbeitungsschritten, so lange das Werkstück die rissinitiierenden Störstellen enthält.Of the Disadvantage with these procedures is that the sensitive and bent Workpieces, especially wafers, with the defective surface towards the equipment have to be transported, what for breaking the workpiece, especially wafers can or the workpiece handling very risky. Just as critical is the workpiece transport for lapping equipment or other subsequent processing steps as long as the workpiece initiates the crack impurity contains.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde Mittel und Verfahren zum Entfernen des Werkstückrandes, insbesondere Waferrandes, von geschliffenen Werkstückoberflächen, bereitzustellen, bei denen die Gefahr des Brechens der Werkstücke minimiert wird.Of the The invention is based on the object means and methods for removal the edge of the workpiece, in particular wafer edge, of ground workpiece surfaces to provide where the risk of breaking the workpieces is minimized.

Die Erfindung besteht darin, die risikoreichen Arbeitsschritte Werkstückhandling und Werkstücktransport, insbesondere von Wafer, mit spannungsinduzierter und mikrorissbehafteter Werkstückoberfläche und/oder schadhafter sowie scharfer Werkstückkante zu vermeiden. Dazu wird der Werkstückrand, insbesondere Waferrand, direkt nach dem Schleifen, Polieren, Läppen, CMP oder Ätzen noch auf dem Werkstückaufspanntisch liegend, ohne dass das Werkstück von seiner Aufspannung gelöst wird, beschnitten oder/und schon während der Bearbeitung mit dem Beschneiden begonnen. Dabei kann das Werkstück in Verbindung mit dem Werkstückhalter bzw. Werkstücktisch innerhalb der Maschine einen örtlichen Positionswechsel erfahren oder auch nicht. Das Trennen kann erfolgen durch Trennschleifen, Fluidstrahlschneiden mit und ohne Abrasionspartikel, Laserstrahlschneiden, Erodieren, Sägen, Brennschneiden oder Ätzen. Denkbar ist auch, dass eine solche Trennvorrichtung bei der Bearbeitung von Wafer der Halbleiterindustrie auch zum sog. Dicing verwendet werden kann, dem Ausschneiden der ICs – Integrierte Schaltkreise – aus strukturierten Wafer.The Invention is the risky work steps workpiece handling and workpiece transport, in particular of wafers, with stress-induced and microcracked Workpiece surface and / or To avoid damaged and sharp workpiece edge. To becomes the workpiece edge, in particular Wafer edge, right after sanding, polishing, lapping, CMP or etching still on the workpiece clamping table lying without the workpiece released from his work becomes, trimmed or / and already during the processing with the Pruning started. In this case, the workpiece in conjunction with the workpiece holder or Worktable within the machine a local Change of position or not. The separation can be done by cut-off grinding, fluid jet cutting with and without abrasion particles, laser beam cutting, Eroding, sawing, Flame cutting or etching. It is also conceivable that such a separation device during processing from wafers of the semiconductor industry also used for so-called dicing The cutting out of ICs - Integrated Circuits - can be structured from Wafer.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäß beanspruchten Vorrichtung werden nachfolgend anhand einer Zeichnung und deren Beschreibung erläutert. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen genannten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further Advantages and advantageous embodiments of the method according to the invention and claimed according to the invention Device will be described below with reference to a drawing and its description explained. All in the drawing, the description and the claims mentioned features can be essential to the invention both individually and in any combination.

Zeichnungdrawing

Es zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine, die zum erfindungsgemäßen Beschneiden der Kanten eines Werkstücks ausgerüstet ist.It the sole figure shows a schematic representation of a machine tool, the trimming according to the invention the edges of a workpiece equipped is.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

In der einzigen Figur ist eine Werkzeugmaschine stark vereinfacht dargestellt. Die Werkzeugmaschine besteht im Wesentlichen aus einer Antriebsspindel 1 mit einer daran befestigten Schleifscheibe 2. Damit kann die Oberfläche eines Werkstücks 5, beispielsweise durch Schleifen oder Polieren, bearbeitet werden.In the single figure, a machine tool is shown greatly simplified. The machine tool essentially consists of a drive spindle 1 with an attached grinding wheel 2 , This allows the surface of a workpiece 5 be processed, for example, by grinding or polishing.

Das Werkstück 5, welches insbesondere ein Wafer sein kann, ist zu diesem Zweck auf einem Werkstückaufspanntisch 6 gespannt. Der Werkstückaufspanntisch 6 ist fest mit einer Antriebsspindel 8 verbunden, so dass das Werkstück 5 während der Bearbeitung in Drehung versetzt werden kann.The workpiece 5 , which may be in particular a wafer, is for this purpose on a workpiece mounting table 6 curious; excited. The workpiece clamping table 6 is fixed with a drive spindle 8th connected, so that the workpiece 5 can be rotated during processing.

Umgeben ist die gesamte Anordnung von einer Wanne 7, die dafür sorgt, dass zum Trennen eingesetztes Strahlmittel nicht unkontrolliert in die Umgebung gelangt.Surrounded is the entire arrangement of a tub 7 , which ensures that used for separating blasting agent does not enter uncontrolled in the environment.

Neben der Antriebsspindel 1 ist eine Trenneinrichtung 3 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Trenneinrichtung 3 als Strahlerzeugerapparatur ausgeführt, die einen Trennstrahl 4 erzeugt. Dieser Trennstrahl 4 ist so gerichtet, dass er den Rand des Werkstücks 5 beschneidet, wenn dieses mit Hilfe der Antriebsspindel 8 unter der Strahlerzeugerapparatur hinweg gedreht wird.In addition to the drive spindle 1 is a separator 3 intended. In the present embodiment, the separator is 3 designed as a beam generator apparatus, which is a separation beam 4 generated. This separating beam 4 is so directed that he the edge of the workpiece 5 cuts, if this with the help of the drive spindle 8th is rotated under the beam generator apparatus.

Alternativ zu der dargestellten Anordnung können auch noch andere Mittel zum Beschneiden der Kanten, wie sie aus den Patentansprüchen beansprucht wurden, eingesetzt werden.alternative to the illustrated arrangement can Also other means of trimming the edges as they look the claims claimed to be used.

Claims (22)

Verfahren zum Beschneiden von Kanten dünner Werkstücke, insbesondere Wafer (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück, insbesondere Wafer (5), direkt nach der Bearbeitung der Werkstückeoberfläche noch auf dem Werkstückaufspanntisch (6) liegend, ohne dass das Werkstück (5), von seiner Aufspannung gelöst wurde oder eine Ortsveränderung innerhalb der Maschine erfahren hat oder erfährt, beschnitten wird und/oder schon während der Bearbeitung der Werkstückoberfläche mit dem Beschneiden begonnen wird.Method for trimming edges of thin workpieces, in particular wafers ( 5 ), characterized in that the workpiece, in particular wafer ( 5 ), directly after machining the workpiece surface still on the workpiece clamping table ( 6 ), without the workpiece ( 5 ), has been released from its clamping or has undergone a change of location within the machine or is experiencing, is being trimmed and / or is already being trimmed during the machining of the workpiece surface. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück, insbesondere Wafer (5), noch auf dem Werkstückaufspanntisch (6) liegend, ohne dass das Werkstück (5) von seiner Aufspannung gelöst wurde, jedoch in Verbindung mit dem Werkstückaufspanntisch (6) eine Ortsveränderung innerhalb der Maschine erfahren kann oder ortsfest bleibt.A method according to claim 1, characterized in that the workpiece, in particular wafer ( 5 ), still on the workpiece clamping table ( 6 ), without the workpiece ( 5 ) was released from its clamping, but in connection with the workpiece clamping table ( 6 ) can experience a change of location within the machine or remains stationary. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Werkstück (5) und Werkstückaufspanntisch (6) auch eine oder mehrerer Zwischenschichten positioniert sein können, bei Wafern (5) z. B. das sogenannte Tape oder sogenannte Transportwafer.Method according to claim 1 or 2, characterized in that between workpiece ( 5 ) and workpiece clamping table ( 6 ) can also be positioned one or more intermediate layers, in the case of wafers ( 5 ) z. As the so-called tape or so-called transport wafer. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung der Werkstückoberfläche Schleifen sein kann.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the machining of the workpiece surface may be grinding. Verfahren und Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung der Werkstückoberfläche Läppen sein kann.Method and device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the machining of the workpiece surface can be lapping. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung der Werkstückoberfläche Polieren sein kann.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the machining of the workpiece surface polishing can be. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung der Werkstückoberfläche chemisch unterstütztes mechanisches Polieren sein kann.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the machining of the workpiece surface chemical supported can be mechanical polishing. Verfahren und Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung der Werkstückoberfläche Werkstückkantenverrunden sein kann.Method and device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the machining of the workpiece surface workpiece edges rounded can be. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung der Werkstückoberfläche Ätzen sein kann.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the machining of the workpiece surface be etching can. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Werkstückrandes durch Trennschleifen mittels einer Trennschleifscheibe ähnlich einen Kreissägeblatt erfolgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that removing the workpiece edge by cut-off grinding by means of a cut-off wheel similar to one circular saw blade he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Werkstückrandes durch Schleifen mittels Schleifscheibe (2) erfolgen kann.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the removal of the workpiece edge by grinding by means of grinding wheel ( 2 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Werkstückrandes durch Schleifen mittels Formschleifscheibe (2) bzw. Schleifstift erfolgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the removal of the workpiece edge by grinding by means of grinding wheel ( 2 ) or grinding pin takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Werkstückrandes durch Fluidstrahlschneiden mit und ohne Abrasionspartikel erfolgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that removing the workpiece edge done by fluid jet cutting with and without Abrasionspartikel. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Werkstückrandes durch Laserstrahlschneiden erfolgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that removing the workpiece edge done by laser beam cutting. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Werkstückrandes durch Brennschneiden erfolgt.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that removing the workpiece edge done by flame cutting. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Werkstückrandes durch Sägen erfolgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that removing the workpiece edge by sawing he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Werkstückrandes durch Erodieren erfolgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that removing the workpiece edge done by eroding. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des Werkstückrandes durch Schneiden mit einer Schervorrichtung, z. B. Schneidrad oder Stanze, erfolgen kann.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that removing the workpiece edge by cutting with a shearing device, e.g. B. cutting wheel or Punch, can be done. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Entfernen des Werkstückrandes durch Ätzen erfolgen kann.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that removing the workpiece edge by etching can be done. Vorrichtung zum Beschneiden von Kanten dünner Werkstoffe, mit einem Werkstückaufspanntisch (6) und Mitteln zum Beschneiden der Kante eines auf dem Werkstückaufspanntisch (5) gespannten Werkstückes (5) nach einem der in den vorhergehenden Ansprüchen beanspruchten Verfahren.Device for trimming edges of thin materials, with a workpiece clamping table ( 6 ) and means for trimming the edge of a workpiece chuck table ( 5 ) tensioned workpiece ( 5 ) after one of the previous ones Claims claimed in the claims. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der für das Trennen benötigte Vorschub zur Bearbeitung durch Führen des Schneidwerkzeuges und/oder Bewegen des Werkstückaufspanntisches (6) mit samt dem Werkstück erfolgt, wobei der Vorschub vorzugsweise durch die Rotation des Werkstückaufspanntisches (6) mit dem Werkstück (5) und eine oder mehrere der Rotation überlagerte Linearbewegungen des Werkstückaufspanntisches (6) und/oder des Schneidwerkzeuges erzeugt wird.Apparatus according to claim 20, characterized in that the feed required for the separation for processing by guiding the cutting tool and / or moving the Werkstückaufspanntisches ( 6 ) takes place together with the workpiece, wherein the feed preferably by the rotation of the workpiece clamping table ( 6 ) with the workpiece ( 5 ) and one or more of the rotation superimposed linear movements of the workpiece clamping table ( 6 ) and / or the cutting tool is generated. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung bei der Bearbeitung von Wafer (5) der Halbleiterindustrie auch zum sog. Dicing, dem Ausschneiden der ICs – Integrierte Schaltkreise – aus strukturierten Wafer (5), verwendet wird.Apparatus according to claim 20 or 21, characterized in that the separating device in the processing of wafers ( 5 ) of the semiconductor industry also for the so-called dicing, the cutting out of ICs - integrated circuits - from structured wafers ( 5 ), is used.
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