JP2008062374A

JP2008062374A - ウェーハ固定プレート

Info

Publication number: JP2008062374A
Application number: JP2007170382A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2008-03-21

Abstract

【課題】切削ブレードを用いて被加工物を切削すると同時にウェーハを固定する固定部材を切削してドレッシングを行う場合において、被加工物とドレッシング機能を有する固定部材との着脱を容易とする。
【解決手段】チャックテーブルに保持されたウェーハに切削ブレードを切り込ませて切削を行う切削装置において、切削装置において、チャックテーブルに保持されてウェーハを固定するウェーハ固定プレート８を、切削ブレードをドレッシングするプレート本体８０とプレート本体８０の表面に塗布された粘着層８１とで構成する。ウェーハ固定プレートの表面に粘着層８１を設けたことにより、ウェーハを容易に固定し、剥離することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、切削対象のウェーハを固定するウェーハ固定プレートに関するものである。

半導体ウェーハ、ガラス基板、複数のデバイスが電極板上に配置され樹脂封止されて構成されるＣＳＰ基板等の各種ウェーハは、切削ブレードによって切削されて個々のデバイス等に分割される。切削ブレードは、円板状の基台の外周縁に切り刃部が固着されて構成されており、切削ブレードが高速回転しながら切り刃部が被加工物に切り込んで切削が行われるため、切り刃部には目つぶれ、目詰まりが生じる。そこで、切削の合間にグリーンカーボランダム、アルミナ等の砥粒をビトリファイドボンド、レジンボンド等のボンド剤で固めて板状に成形したドレッシングボードに切り刃部を定期的に切り込ませて切り刃部のドレッシングを行うことにより、切り刃部の目つぶれ、目詰まりを防止している。

ところが、ガラス板やＣＳＰ基板のように、比較的粘性のある材料で形成される基板を切削ブレードによって切削すると、切り刃部の目つぶれ、目詰まりが著しく、切削を中断して頻繁にドレッシングを行う必要が生じて生産性が低下するという問題がある。

このような問題を解決すべく、被加工物を固定支持する固定部材自体にドレッシング機能を持たせ、被加工物と共に当該固定部材を切削することで、切削とドレッシングとを並行して行い、切削効率を向上させる技術も提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平１−１８８２６７号公報

しかし、被加工物は、ワックスによってドレッシング機能を有する固定部材に接着されるため、被加工物と固定部剤との着脱が容易でないという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、切削ブレードを用いて被加工物を切削する場合において、被加工物とドレッシング機能を有する固定部材との着脱を容易とすることである。

本発明は、ウェーハを吸引保持する保持面を有するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハを切削する回転可能な切削ブレードを有する切削手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に切り込み送りする切り込み送り手段と、チャックテーブルと切削手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段とを少なくとも備えた切削装置のチャックテーブルに保持されてウェーハを固定するウェーハ固定プレートであって、該切削ブレードをドレッシングするプレート本体と、プレート本体の表面に塗布された粘着層とから構成されていることを特徴とする。

プレート本体には、砥粒とボンド剤とを混練し焼結して形成されるもの、セラミックスを焼結して形成されるものがある。プレート本体には表面から裏面に至る複数の細孔が形成されることが望ましい。また、粘着層は、外的刺激によって粘着力が低下するアジド化合物を含有することが望ましい。

本発明では、プレート本体の表面に粘着層が塗布されているため、粘着層にウェーハを接触させることにより、ウェーハ固定プレートにウェーハを容易に固定することができる。

また、ウェーハ固定プレートに、表面から裏面に至る細孔を設けると、切削装置のチャックテーブルにウェーハ固定プレートを載置し、その上にウェーハを載置して吸引すると、細孔を通じて伝達される吸引力によってウェーハを吸引することができ、ウェーハをより確実に固定することができる。

更に、粘着層がアジド化合物を含有する場合は、光、熱、超音波等の外的刺激によって粘着層から窒素ガスを発生することにより粘着層が低下するため、ウェーハを切削して形成された個々のデバイスを容易にウェーハ固定プレートから離脱させることができる。

図１に示す切削装置１は、ウェーハを保持するチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持されたウェーハを切削する切削手段３とを備えている。

チャックテーブル２は、ウェーハを吸引保持する保持面２０を有している。保持面２０は、例えば多孔質のセラミックスにより構成され、図示しない吸引源に連通している。保持面２０は、支持板２１に支持されている。

切削手段３は、ハウジング３０と、ハウジング３０によって回転可能に支持されＹ軸方向の軸心を有するスピンドル３１と、スピンドル３１を回転駆動する駆動部３２と、スピンドル３１の先端部に装着された切削ブレード３３と、切削水を吐出する一対のノズル３４を備えている。ハウジング３０の側部には、撮像部４０によってウェーハを撮像して切削すべき位置を検出するアライメント手段４が固定されている。

チャックテーブル２は、加工送り手段５によってＸ軸方向に加工送りされる構成となっている。加工送り手段５は、Ｘ軸方向に配設されたＸ軸ボールネジ５０と、Ｘ軸ボールネジ５０と平行に配設された一対のＸ軸ガイドレール５１と、Ｘ軸ボールネジ５０の一端に連結された駆動源５２と、内部のナットがＸ軸ボールネジ５０に螺合すると共に下部がＸ軸ガイドレール５１に摺接するＸ軸移動基台５３と、Ｘ軸移動基台５３に固定されチャックテーブル２を回動させるパルスモータ５４とから構成され、駆動源５２によって駆動されてＸ軸ボールネジ５０が回動するのに伴い、Ｘ軸移動基台５３がＸ軸ガイドレール５１にガイドされてＸ軸方向に移動する構成となっている。

切削手段３は、切り込み送り手段６によってＺ軸方向に切り込み送りされる構成となっていると共に、割り出し送り手段７によってＹ軸方向に割り出し送りされる構成となっている。切り込み送り手段６は、Ｚ軸方向に配設されたＺ軸ボールネジ６０と、Ｚ軸ボールネジ６０と平行に配設された一対のＺ軸ガイドレール６１と、Ｚ軸ボールネジ６０の一端に連結されたパルスモータ６２と、切削手段３を支持すると共にその内部のナットがＺ軸ボールネジ６０に螺合し側部がＺ軸ガイドレールに摺接する支持部６３とから構成されており、パルスモータ６２によって駆動されてＺ軸ボールネジ６０が回動するのに伴い、支持部６３がＺ軸ガイドレール６１にガイドされて昇降して切削手段３も昇降する構成となっている。

また、割り出し送り手段７は、Ｙ軸方向に配設されたＹ軸ボールネジ７０と、Ｙ軸ボールネジ７０と平行に配設された一対のＹ軸ガイドレール７１と、Ｙ軸ボールネジ７０の一端に連結されたパルスモータ７２と、内部のナットがＹ軸ボールネジ７０に螺合し下部がＹ軸ガイドレール７１に摺接するＹ軸移動基台７３とから構成されており、パルスモータ７２によって駆動されてＹ軸ボールネジ７０が回動するのに伴い、Ｙ軸移動基台７３がＹ軸ガイドレール７１にガイドされてＹ軸方向に移動して切削手段３もＹ軸方向に移動する構成となっている。Ｙ軸移動基台７３には切り込み送り手段６を備えており、Ｙ軸移動基台７３のＹ軸方向の移動によって、切り込み送り手段６も同方向に移動する構成となっている。

図２に示すウェーハＷは、ストリートＳによって区画されて多数のデバイスＤが形成されて構成されており、ストリートＳを縦横に切削することにより、個々のデバイスＤに分割される。

図２に示すように、チャックテーブル２は、ウェーハ固定プレート８を介してウェーハＷを保持する。図３に示すように、ウェーハ固定プレート８は、プレート本体８０と、プレート本体８０の表面に塗布された粘着層８１とから構成される。プレート本体８０は、切削ブレード３３のドレッシングを行うものであり、例えば、グリーンカーボランダム、アルミナ等の砥粒とビトリファイドボンド剤またはレジンボンド剤とを混練して板状に成形し、その後、所定の温度で焼結して形成することができる。そして、発泡剤を混練してポーラス状に構成して表面から裏面に至る細孔を形成するか、または、レーザー光線の照射によって、表面から裏面に至る細孔８３を形成する。

また、プレート本体８０は、セラミックスを焼結することによっても形成することができる。例えば、粒径が６μｍの粒子からなるアルミナを９３％、二酸化珪素と二酸化チタンを７％とする成分のセラミックスを、約１２００℃、大気圧の下で４〜５時間焼結することにより、気孔率を３９％、表面から裏面に至る細孔の平均細孔径を６μｍとするポーラスセラミックスとする。また、粒径が５０μｍの粒子からなるアルミナ粒子を９３％、二酸化珪素と二酸化チタンを７％とする成分のセラミックスを、同様の条件により焼結することにより、気孔率を３８％、表面から裏面に至る細孔の平均細孔径を５０μｍとする通気性が高いポーラスセラミックスとすることもできる。これらの製法による場合も、レーザー光線等を用いて表面から裏面に至る細孔を形成してもよい。

粘着層８１には、アジド化合物を含有することが望ましい。アジド化合物としては、例えば、３−アジドメチル−３−メチルオキセタン、テレフタルアジド、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルベンズアジド；３−アジドメチル−３−メチルオキセタンを開環重合することにより得られるグリシジルアジドポリマーなどのアジド基を有するポリマー等が挙げられる。これらのアジド化合物は、光、熱、超音波及び衝撃による刺激を与えることにより分解して、窒素と活性ラジカル種に分裂し、窒素ガスを発生する。

図２に示したように、チャックテーブル２の保持面２０にウェーハ固定プレート８を載置して粘着層８１を上方に露出させ、粘着層８１にウェーハＷの裏面を載置する。保持面
２０には吸引源から伝達される吸引力が作用するため、ウェーハ固定プレート８は、その吸引力によって保持面２０において吸引保持される。また、プレート本体８０及び粘着層８１に形成された細孔８３を通じて粘着層８１の露出面にも吸引力が伝達されるため、ウェーハＷが粘着層８１に吸着され、粘着力によって粘着層８１に固着される。したがって、特別な装置を用いてウェーハＷをウェーハ固定プレート８に押し付けたり、接着用のワックス等を用いる必要がない。

図４に示すように、図１に示したアライメント手段４によって切削ブレード３３と切削すべきストリートＳとのＹ軸方向の位置合わせが行われた後に、加工送り手段５（図１参照）に駆動されてチャックテーブル２がＸ軸方向に移動すると共に、切削ブレード３３が高速回転しながら切り込み送り手段６によって駆動されて切削手段３が下降し、高速回転する切削ブレード３３がストリートＳに切り込んで当該ストリートＳが切削される。切削ブレード３３は、アルミニウム等で形成された基台３３０の外周縁に、砥粒がボンド剤で固めて構成された切り刃部３３１が形成された構成となっており、切り刃部３３１がストリートＳに作用することにより切削が行われる。

ストリートＳを１本切削するごとに、図１に示した割り出し送り手段７によって切削手段３がストリート間隔ずつ割り出し送りされ、チャックテーブル２がＸ軸方向に移動すると共に、切削ブレード３３がストリートＳに切り込み、順次同方向のストリートＳが切削されていく。同方向のストリートＳがすべて切削された後は、チャックテーブル２が９０度回転した後に、上記切削が行われ、すべてのストリートＳが縦横に切削される。

図５に示すように、ストリートの切削時は、切削ブレード３３の切り刃部３３１がウェーハ固定プレート８のプレート本体を切り込むことにより、切り刃部３３１のドレッシングが行われる。したがって、常にドレッシングが行われると共に、ドレッシングだけのために時間をとる必要がなく、切削効率が向上する。

このようにしてウェーハＷが縦横に切削されて個々のデバイスＤに分割されると、デバイスＤをウェーハ固定プレート８から剥離してピックアップする作業を行う。ピックアップ前の個々のデバイスＤは、粘着層８１によって固着されているため、ピックアップ工程に移る際に、ウェーハ固定プレート８をチャックテーブル２から取り外しても、デバイスＤが離脱することがない。

粘着層８１がアジド化合物を含有する場合は、デバイスＤのピックアップの前に、図３に示した粘着層８１に外的刺激、例えば、光（ウェーハＷがガラス等の透明体の場合）、熱、超音波等を加える。粘着層８１に外的刺激を加えると、窒素ガスが発生し、粘着層８１の外へ放出される。これにより、窒素ガスがウェーハＷの裏面との接着面の一部を剥がし接着力を低下させるため、容易にデバイスＤをウェーハ固定プレート８から剥離することができる。

アジド化合物の分解により生成した活性ラジカル種は、重合性オリゴマーに作用して重合架橋を促進する。したがって、例えば、接着性物質が光硬化型粘着剤からなる場合は、光による刺激を与えなくとも、アジド化合物の分解により生成した活性ラジカル種により重合架橋が起こり、粘着力が低下する。

なお、アジド化合物は、粘着層８１の中において分散していてもよいが、ウエーハとの接着面に存在することが好ましい。更に、当該接着面におけるアジド化合物の濃度が、プレート本体８０と接する面におけるアジド化合物の濃度よりも高いことがより好ましく、更に、アジド化合物が当該接着面に存在し、プレート本体と接する面には存在しないことがより好ましい。これにより、剥離は接着面でのみ起こることから、ウエーハＷに粘着剤が残ることがない。

このようにして粘着層８１の粘着力が低下した後は、デバイスＤをウェーハ固定プレート８から剥離することによるピックアップを容易かつ円滑に行うことができる。

切削装置の一例を示す斜視図である。チャックテーブル、ウェーハ固定プレート及びウェーハを示す斜視図である。ウェーハ固定プレートの一部を拡大して示す断面図である。ウェーハを切削する状態を示す斜視図である。ウェーハの切削及び切り刃部のドレッシングを行う状態を示す説明図である。

符号の説明

１：切削装置
２：チャックテーブル
２０；保持面２１：支持板
３：切削手段
３０：ハウジング３１：スピンドル３２：駆動部
３３：切削ブレード
３３０：基台３３１：切り刃部
４：アライメント手段
４０：撮像部
５：加工送り手段
５０：Ｘ軸ボールネジ５１：Ｘ軸ガイドレール５２：駆動源
５３：Ｘ軸移動基台５４：パルスモータ
６：切り込み送り手段
６０：Ｚ軸ボールネジ６１：Ｚ軸ガイドレール６２：パルスモータ
６３：支持部
７：割り出し送り手段
７０：Ｙ軸ボールネジ７１：Ｙ軸ガイドレール７２：パルスモータ
７３：Ｙ軸移動基台
８：ウェーハ固定プレート
８０：プレート本体８１：粘着層８２：砥粒８３：細孔

Claims

ウェーハを吸引保持する保持面を有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ェーハを切削する回転可能な切削ブレードを有する切削手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的に切り込み送りする切り込み送り手段と、該チャックテーブルと該切削手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段とを少なくとも備えた切削装置の該チャックテーブルに保持されてウェーハを固定するウェーハ固定プレートであって、
該切削ブレードをドレッシングするプレート本体と、該プレート本体の表面に塗布された粘着層とから構成されていることを特徴とするウェーハ固定プレート。
前記プレート本体は、砥粒とボンド剤とを混練し焼結して形成される請求項１に記載のウェーハ固定プレート。
前記プレート本体は、セラミックスを焼結して形成される請求項１に記載のウェーハ固定プレート。
表面から裏面に至る複数の細孔が形成された請求項１、２または３に記載のウェーハ固定プレート。
前記粘着層は、外的刺激によって粘着力が低下するアジド化合物を含有する請求項１、２、３または４に記載のウェーハ固定プレート。