JP2010245167A - Processing method of wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウエーハの周縁に切削ブレードを切り込ませつつ該ウエーハを回転させることで、ウエーハ周縁における所望の環状領域を除去する加工を複数のウエーハに連続して施すウエーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method in which a plurality of wafers are continuously processed to remove a desired annular region at the wafer periphery by rotating the wafer while cutting a cutting blade at the periphery of the wafer.
表面にIC、LSI等のデバイスが複数形成された半導体ウエーハやサファイア、ガラス等のウエーハは裏面が研削されて所定の厚みへ加工された後、個々のチップへと分割され、分割されたチップは各種電気機器に広く利用されている。 Semiconductor wafers with multiple devices such as IC and LSI on the front surface, wafers such as sapphire, glass, etc. are ground to the specified thickness after the back surface is ground and then divided into individual chips. Widely used in various electrical equipment.
近年、電気機器の薄型化、小型化に伴い、ウエーハはより薄く、例えば100μm以下に研削仕上げされることが要求されている。また従来より、ウエーハは製造工程中における割れや発塵防止のために、その外周に面取り加工が施されている。図1(B)はウエーハ2の外周に形成された面取り部分4を示している。
In recent years, with the thinning and miniaturization of electrical equipment, wafers are required to be thinner and, for example, ground to 100 μm or less. Conventionally, a chamfering process has been applied to the outer periphery of a wafer in order to prevent cracking and dust generation during the manufacturing process. FIG. 1B shows a chamfered portion 4 formed on the outer periphery of the
そのため、ウエーハを薄く研削すると、外周の面取り部分がナイフエッジ状(ひさし状)に形成される。ウエーハ外周の面取り部分がナイフエッジ状に形成されると、外周から欠けが生じてウエーハが破損してしまうという問題が生じる。 Therefore, when the wafer is thinly ground, a chamfered portion on the outer periphery is formed in a knife edge shape (eave shape). If the chamfered portion on the outer periphery of the wafer is formed in a knife edge shape, there arises a problem that the wafer is damaged due to chipping from the outer periphery.
この問題を解決するために、特開2000−173961号公報では、ウエーハ外周の面取り部分を予め除去した後、ウエーハの裏面の研削を行う方法が提案されている。この先行技術によると、切削ブレードでウエーハ周縁に切り込み、所望の環状領域を除去することで面取り部分を除去する。その後、ウエーハの裏面が研削されるため、面取り部分がナイフエッジ状に形成されることがない。 In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-173961 proposes a method of grinding the back surface of the wafer after removing the chamfered portion on the outer periphery of the wafer in advance. According to this prior art, the chamfered portion is removed by cutting the peripheral edge of the wafer with a cutting blade and removing a desired annular region. Then, since the back surface of the wafer is ground, the chamfered portion is not formed in a knife edge shape.
即ちこの先行技術では、図1(A)に示すように切削ブレードでウエーハ2の所望の環状領域(除去予定領域)6の円形内周エッジ6aに切り込み、ウエーハ2を一回転させることにより面取り部分4を含む環状領域6を除去している。
That is, in this prior art, as shown in FIG. 1 (A), a chamfered portion is formed by cutting into a circular inner
また、SOI基板(Silicon on Isulator基板)を製造する際に、未接着部を除去する方法として、切削ブレードを用いてウエーハの外周部における所望の環状領域を除去する方法が特開平8−107092号公報に開示されている。 Further, when manufacturing an SOI substrate (Silicon on Insulator substrate), as a method for removing an unbonded portion, a method for removing a desired annular region on the outer peripheral portion of a wafer using a cutting blade is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-107092. It is disclosed in the publication.
一方、切削ブレードはダイアモンドやCBN(Cubic Boron Nitride)等の超砥粒を金属や樹脂で固めて構成されており、半導体ウエーハ等の被加工物を切削するのに伴って磨耗する。 On the other hand, the cutting blade is formed by solidifying superabrasive grains such as diamond and CBN (Cubic Boron Nitride) with metal or resin, and wears as a workpiece such as a semiconductor wafer is cut.
ところが、外周部における所望の環状領域を切削ブレードによって切削して除去する加工を複数枚のウエーハに施すと、切削ブレードが左右不均一に磨耗する、所謂偏磨耗が生じるという問題がある。 However, when a plurality of wafers are subjected to a process of cutting and removing a desired annular region in the outer peripheral portion with a cutting blade, there is a problem that so-called uneven wear occurs in which the cutting blade is worn unevenly on the left and right.
これを図2を参照して説明する。図2(A)を参照すると、切削ブレード14がウエーハ2の周縁を切削する際の模式図が示されている。切削ユニット8のスピンドルハウジング9内には図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル10が回転可能に収容されている。
This will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 2A, a schematic diagram when the
スピンドル10の先端部にはマウントフランジ12が着脱可能に装着され、このマウントフランジ12に対して切削ブレード14が装着されて固定ナット16により固定される。
A
切削ブレード14を、図2(A)に示すようにウエーハ2の周縁に位置づけて周縁部を除去する切削加工を複数枚のウエーハ2に施すと、図2(A)でハッチング14aで示す部分が磨耗して、図2(B)に符号18で示す切削ブレード14の偏磨耗が発生する。
When the
このように偏磨耗が発生した切削ブレードでは切り込み深さの制御ができなくなる上、偏磨耗が発生した切削ブレードでウエーハを切削加工すると、先細りした先端部14bが折れてしまう。
In this way, the cutting depth cannot be controlled with the cutting blade with uneven wear, and when the wafer is cut with the cutting blade with uneven wear, the tapered
そこで、偏磨耗が発生した切削ブレードは新品の切削ブレードに交換するか、或いは特許文献3に開示されるような放電加工装置を用いて、切削ブレードの先端部を平坦化させる必要がある。 Therefore, it is necessary to replace the cutting blade in which uneven wear has occurred with a new cutting blade or to flatten the tip of the cutting blade using an electric discharge machining apparatus as disclosed in Patent Document 3.
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、切削ブレードの交換頻度や修正頻度を低減可能なウエーハ外周の面取り部分の加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a method for processing a chamfered portion on the outer periphery of a wafer that can reduce the replacement frequency and correction frequency of a cutting blade.
本発明によると、外周に面取り部を有するウエーハの周縁部に切削ブレードを切り込ませつつ該ウエーハを回転させることで、ウエーハ外周の面取り部を含む除去予定領域を除去するウエーハの加工方法であって、該除去予定領域の半径方向距離に対して1倍より大きく2倍未満の厚みを有する切削ブレードをスピンドルの先端に装着する切削ブレード装着ステップと、ウエーハを保持する保持面と、該保持面に直交し該保持面の中心を通る回転軸とを有するチャックテーブルで、ウエーハの中心を該回転軸に一致させてウエーハを保持するウエーハ保持ステップと、第1及び第2側面を有する切削ブレードの該第1側面を、該スピンドルの軸線の投影と該除去予定領域の円形内周エッジとの二つの交点のうちの一方に位置づける位置付けステップと、該位置付けステップを実施した後、該切削ブレードを回転させつつウエーハに所定深さまで切り込ませる切り込みステップと、該切り込みステップを実施した後、該チャックテーブルを少なくとも360度回転させることで該除去予定領域を除去する除去ステップと、所定のタイミングで、該切り込みステップにおける該切削ブレードの位置付けを、該切削ブレードの該第2側面を前記二つの交点のうちの他方に位置づける位置付け変更ステップと、を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a wafer processing method for removing a region to be removed including a chamfered portion on the outer periphery of the wafer by rotating the wafer while cutting a cutting blade into a peripheral portion of the wafer having a chamfered portion on the outer periphery. A cutting blade mounting step of mounting a cutting blade having a thickness greater than 1 and less than 2 times the radial distance of the region to be removed on the tip of the spindle, a holding surface for holding the wafer, and the holding surface A wafer holding step for holding the wafer with the center of the wafer being coincident with the rotation axis, and a cutting blade having first and second side surfaces. A positioning scan that positions the first side at one of two intersections of the projection of the spindle axis and the circular inner peripheral edge of the area to be removed. And after performing the positioning step, a cutting step for cutting the wafer to a predetermined depth while rotating the cutting blade, and after performing the cutting step, rotating the chuck table by at least 360 degrees A removing step for removing the region to be removed, and a positioning changing step for positioning the cutting blade in the cutting step at a predetermined timing and positioning the second side surface of the cutting blade at the other of the two intersections. A method for processing a wafer is provided.
好ましくは、所定のタイミングとは、ウエーハ保持ステップと、位置付けステップと、切り込みステップと、除去ステップとを、所定枚数のウエーハに実施した後のタイミングである。 Preferably, the predetermined timing is a timing after the wafer holding step, the positioning step, the cutting step, and the removing step are performed on a predetermined number of wafers.
本発明によると、切削ブレードの厚み方向の片側をまずウエーハに切り込ませて複数枚のウエーハの切削加工を行った後、切削ブレードの厚み方向の他方の側をウエーハに切り込ませて複数枚のウエーハの切削加工を行うため、先細りした切削ブレードの先端部が折れてしまうことを防止でき、切削ブレードの交換頻度や修正頻度を低減することが可能となる。 According to the present invention, one side of the cutting blade in the thickness direction is first cut into the wafer to cut a plurality of wafers, and then the other side of the cutting blade in the thickness direction is cut into the wafer. Therefore, the tip of the tapered cutting blade can be prevented from being broken, and the replacement frequency and correction frequency of the cutting blade can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図3を参照すると、本発明実施形態に係るウエーハの加工方法のフローチャートが示されている。本発明実施形態のウエーハの加工方法では、まずステップS10で切削ブレード装着ステップを実施する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 3, a flowchart of a wafer processing method according to an embodiment of the present invention is shown. In the wafer processing method according to the embodiment of the present invention, first, a cutting blade mounting step is performed in step S10.
即ち、図6に示すように、切削ユニット8のスピンドル10の先端部に装着されたマウントフランジ12に対して切削ブレード24を取り付けて固定ナット16で固定する。ここで、切削ブレード24は図1(A)に示す除去予定領域6の半径方向距離に対して1倍より大きく2倍未満の厚みを有している。
That is, as shown in FIG. 6, the
除去予定領域6の半径方向距離は、例えば約0.5mm程度であり、この場合切削ブレード24の厚みは0.5mmより厚く1mmより薄いのが好ましい。次いで、ステップS11のチャックテーブルでウエーハを回転可能に保持するウエーハ保持ステップを実施する。
The radial distance of the region 6 to be removed is, for example, about 0.5 mm. In this case, the thickness of the
図4に示すように、チャックテーブル20はウエーハを保持する保持面20aと、保持面20aに直交し保持面20aの中心を通る回転軸22を有している。このウエーハ保持ステップでは、ウエーハ2の中心を回転軸22に一致させてチャックテーブル20でウエーハ2の裏面を吸引保持する。
As shown in FIG. 4, the chuck table 20 has a
図4ではウエーハ2をチャックテーブル20で直接吸引保持しているが、図5に示すようにウエーハ2をダイシングテープTを介して環状フレームFで支持し、ウエーハ2をダイシングテープTを介して吸引保持し、環状フレームFを従来公知のチャックテーブル20のクランプで固定するようにしてもよい。
In FIG. 4, the
図5に示すように、ウエーハ2の表面には第1のストリートS1と第2のストリートS2とが直交して形成されており、第1のストリートS1と第2のストリートS2とによって区画されて多数のデバイスTがウエーハ2上に形成されている。
As shown in FIG. 5, the first street S1 and the second street S2 are formed orthogonally on the surface of the
次いで、ステップS12に進んで所定枚数のウエーハ2について除去予定領域(環状領域)6を除去したか否かを判定する。否定判定の場合には、ステップS13の位置付けステップを実施する。この位置付けステップでは、図6に示すように切削ブレード24のスピンドル10に対して非対向面24aを図1(A)に示す除去予定領域6の内周エッジ6aに位置づける。
Next, the process proceeds to step S12, and it is determined whether or not the area to be removed (annular area) 6 has been removed for a predetermined number of
この位置付けステップをより一般的に表現すると、第1及び第2側面を有する切削ブレード24の第1側面24a又は24bを、スピンドル10の軸線10aの投影と除去予定領域6の円形内周エッジ6aとの二つの交点のうちの一方に位置づける。図6では、切削ブレード24を二つの交点のうちの右の交点に位置づけた状態が示されている。
Expressing this positioning step more generally, the
切削ブレード24をこのように位置づけた後、ステップS14で切削ブレード24を回転させつつ、切削ブレード24の厚み方向の一部をウエーハに所定深さまで切り込ませる切り込みステップを実施する。この切り込みステップを実施した状態が図7に示されている。
After positioning the
切削ブレード24をウエーハ2にこのように切り込ませた状態で、ステップS15でチャックテーブル20を、図8(A)で矢印Aに示すように、360度以上回転させて環状領域(除去予定領域)6を除去する環状領域除去ステップを実施する。
With the
図8(B)に環状領域除去ステップ実施後のチャックテーブル20に保持されたウエーハ2の正面図が示されている。26は環状領域が除去された後のウエーハ2の外周表面を示している。
FIG. 8B shows a front view of the
複数枚のウエーハ2に対して、ステップS11〜ステップS15を繰り返して実行する。このようにして所定枚数のウエーハの面取り部4を切削ブレード24で除去すると、切削ブレード24に図2(B)に示すような偏磨耗が発生する。
Steps S11 to S15 are repeated for a plurality of
ステップS12が肯定判定の場合、即ち所定枚数のウエーハ2について除去予定領域(環状領域)6を除去して切削ブレード24に所定の偏磨耗が発生した場合には、ステップS16に進んで、図9で矢印Bに示すように、切削ブレード24のスピンドル10に対して対向する対向面24bを除去予定領域6の内周エッジ6aに位置づける位置付け変更ステップを実施する。
If the determination in step S12 is affirmative, that is, if a predetermined uneven wear has occurred in the
即ち、この位置付け変更ステップS16では、切り込みステップにおける切削ブレード24の位置付けを、切削ブレード24の第2側面24bを、スピンドル10の軸線の投影と除去予定領域6の円形内周エッジ6aとの二つの交点のうちの他方に位置づける。
That is, in this positioning change step S16, the positioning of the
このように切削ブレード24の位置付けを図9の矢印Bに示すように変更して、第2の所定枚数のウエーハについてステップS11、ステップS16、ステップS14〜ステップS15を実行する。
In this manner, the positioning of the
ウエーハ外周の環状領域(除去予定領域)6を除去した後は、ウエーハ2の表面に保護テープを貼着した後、研削装置のチャックテーブルにウエーハ2の表面側を吸引保持し、ウエーハの裏面を研削して残っている面取り部分4を除去するため、面取り部分がナイフエッジ状に形成されることはない。
After removing the annular region (scheduled removal region) 6 on the outer periphery of the wafer, a protective tape is applied to the surface of the
上述した本発明実施形態のウエーハの加工方法によると、所定の厚さを有する切削ブレード24の厚み方向の片側をまずウエーハに切り込ませて所定枚数のウエーハの環状領域を除去した後、切削ブレード24の厚み方向の他方の側をウエーハに切り込ませて所定枚数のウエーハの環状領域を除去するため、先細りした切削ブレードの先端部の折れを防止することができ、切削ブレードの交換頻度や修正頻度を低減することが可能となる。
According to the wafer processing method of the embodiment of the present invention described above, one side in the thickness direction of the
2 半導体ウエーハ
4 面取り部
6 除去予定領域(環状領域)
6a 円形内周エッジ
8 切削ユニット
10 スピンドル
10a スピンドルの軸線
20 チャックテーブル
24 切削ブレード
24a 非対向面
24b 対向面
2 Semiconductor wafer 4 Chamfered portion 6 Planned removal area (annular area)
6a Circular inner peripheral edge 8
Claims (2)
該除去予定領域の半径方向距離に対して1倍より大きく2倍未満の厚みを有する切削ブレードをスピンドルの先端に装着する切削ブレード装着ステップと、
ウエーハを保持する保持面と、該保持面に直交し該保持面の中心を通る回転軸とを有するチャックテーブルで、ウエーハの中心を該回転軸に一致させてウエーハを保持するウエーハ保持ステップと、
第1及び第2側面を有する切削ブレードの該第1側面を、該スピンドルの軸線の投影と該除去予定領域の円形内周エッジとの二つの交点のうちの一方に位置づける位置付けステップと、
該位置付けステップを実施した後、該切削ブレードを回転させつつウエーハに所定深さまで切り込ませる切り込みステップと、
該切り込みステップを実施した後、該チャックテーブルを少なくとも360度回転させることで該除去予定領域を除去する除去ステップと、
所定のタイミングで、該切り込みステップにおける該切削ブレードの位置付けを、該切削ブレードの該第2側面を前記二つの交点のうちの他方に位置づける位置付け変更ステップと、
を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法。 A wafer processing method for removing a region to be removed including a chamfered portion on the outer periphery of a wafer by rotating the wafer while cutting a cutting blade into a peripheral portion of a wafer having a chamfered portion on the outer periphery,
A cutting blade mounting step of mounting a cutting blade having a thickness greater than 1 and less than 2 times the radial distance of the area to be removed on the tip of the spindle;
A wafer holding step for holding a wafer with a chuck table having a holding surface for holding the wafer and a rotation axis orthogonal to the holding surface and passing through the center of the holding surface, with the wafer center aligned with the rotation axis;
Positioning the first side of the cutting blade having first and second sides at one of two intersections of the projection of the spindle axis and the circular inner peripheral edge of the area to be removed;
After performing the positioning step, a cutting step for cutting the wafer to a predetermined depth while rotating the cutting blade;
A removal step of removing the region to be removed by rotating the chuck table at least 360 degrees after performing the cutting step;
A positioning change step of positioning the cutting blade in the cutting step at a predetermined timing, and positioning the second side surface of the cutting blade at the other of the two intersections;
A wafer processing method characterized by comprising:
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