JP2011044475A - Grinder for wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サファイアウエーハ、炭化珪素ウエーハ等のモース硬度9以上の硬質ウエーハを研削するのに適したウエーハの研削装置に関する。 The present invention relates to a wafer grinding apparatus suitable for grinding a hard wafer having a Mohs hardness of 9 or more, such as a sapphire wafer or a silicon carbide wafer.
表面に窒化ガリウム等の窒化物半導体層が積層され、格子状に形成された分割予定ラインによって区画された各領域にそれぞれ光デバイスが形成されたサファイアウエーハは、分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射することにより個々の光デバイスに分割され、分割された光デバイスは携帯電話、デジタルカメラ等の電子機器に利用される(例えば、特開2008−6492号公報参照)。 A sapphire wafer in which a nitride semiconductor layer such as gallium nitride is stacked on the surface, and an optical device is formed in each region defined by the planned division lines formed in a lattice pattern, is a laser beam along the planned division lines. The optical device is divided into individual optical devices by irradiation, and the divided optical devices are used for electronic devices such as a mobile phone and a digital camera (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-6492).
サファイアウエーハはエピタキシャル層の成長に適したサファイア基板上に窒化物半導体層を成長させて形成されるため、サファイア基板は光デバイスを製造する上で不可欠な素材であるが、基板上に窒化物半導体層を積層した後は電子機器の軽量化、小型化、素子特性の向上のために、研削装置によってサファイア基板の裏面が研削されて薄く加工される(例えば、特開2008−23693号公報参照)。 Since sapphire wafers are formed by growing a nitride semiconductor layer on a sapphire substrate suitable for epitaxial layer growth, the sapphire substrate is an indispensable material for manufacturing optical devices. After the layers are stacked, the back surface of the sapphire substrate is ground and thinned by a grinding device in order to reduce the weight, size, and improve device characteristics of the electronic device (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-23693). .
しかし、サファイアウエーハの表面に粘着テープからなる保護テープを貼着し、サファイアウエーハの裏面を研削してその厚みを100μm以下、更には50μm以下と薄くすると、サファイア基板に割れが生じるという問題がある。かかる問題は、炭化珪素基板(SiC基板)等の硬質脆性基板の研削においても同様に生じる。 However, when a protective tape made of an adhesive tape is attached to the surface of the sapphire wafer and the back surface of the sapphire wafer is ground to reduce its thickness to 100 μm or less, and further to 50 μm or less, there is a problem that the sapphire substrate is cracked. . Such a problem also occurs when grinding a hard brittle substrate such as a silicon carbide substrate (SiC substrate).
この原因について考察すると、ウエーハの研削面に微小なクラックが多数生じて基板が凸状に反るのが一つの原因ではないかと推察される。基板に反りが発生すると、研削時にウエーハが横方向に引きずられ、基板に割れが発生し易い。 Considering this cause, it can be inferred that one of the causes is that a large number of micro cracks are generated on the ground surface of the wafer and the substrate warps in a convex shape. When the substrate is warped, the wafer is dragged in the lateral direction during grinding, and the substrate is likely to be cracked.
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、サファイア基板等の硬質脆性基板を研削して薄く加工しても基板の割れを起こすことのないウエーハの研削装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to grind a wafer that does not cause cracking of the substrate even if a hard brittle substrate such as a sapphire substrate is ground and thinned. Is to provide a device.
本発明によると、ウエーハを保持し回転可能な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エーハを研削する研削砥石を有する研削ホイールを回転可能に支持する研削手段とを備えたウエーハの研削装置であって、該チャックテーブルは、ウエーハを吸引保持する保持面を有する吸引板と、該吸引板の保持面以外を囲繞する枠体とを含み、該チャックテーブルは、該枠体に形成された吸引路を介して吸引源に連通され、該吸引板は、該保持面に複数の気孔と該気孔同士を仕切る隔壁が露出したポーラスセラミックスで形成されていて、該隔壁の露出面には凹凸が形成されていることを特徴とするウエーハの研削装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a wafer grinding apparatus comprising: a chuck table that holds and rotates a wafer; and a grinding means that rotatably supports a grinding wheel having a grinding wheel for grinding the wafer held on the chuck table. The chuck table includes a suction plate having a holding surface for sucking and holding the wafer, and a frame body that surrounds a portion other than the holding surface of the suction plate, and the chuck table includes a suction plate formed on the frame body. The suction plate communicates with a suction source through a path, and the suction plate is formed of porous ceramics with a plurality of pores and a partition wall separating the pores exposed on the holding surface, and unevenness is formed on the exposed surface of the partition wall. A wafer grinding apparatus is provided.
好ましくは、隔壁の露出面に形成された凹凸は少なくとも10μmの高低差をもって形成されている。これらの凹凸は、サンドブラスト、水ジェット、又は砥石研削の何れかによって形成される。 Preferably, the unevenness formed on the exposed surface of the partition wall is formed with a height difference of at least 10 μm. These irregularities are formed by either sandblasting, water jet, or grindstone grinding.
本発明の研削装置によると、チャックテーブルを構成する吸引板をポーラスセラミックスで形成し、更に吸引板の保持面に露出した隔壁の露出面に複数の凹凸が形成されているので、研削中のウエーハの横滑りを防止することができ、ウエーハに割れを生じさせることなくウエーハを研削することができる。 According to the grinding apparatus of the present invention, the suction plate constituting the chuck table is formed of porous ceramics, and the plurality of irregularities are formed on the exposed surface of the partition wall exposed on the holding surface of the suction plate. Side slip can be prevented, and the wafer can be ground without causing cracks in the wafer.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明実施形態の研削装置2の外観斜視図を示している。4は研削装置2のハウジング(ベース)であり、ハウジング4の後方にはコラム6が立設されている。コラム6には、上下方向に伸びる一対のガイドレール8が固定されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a
この一対のガイドレール8に沿って研削ユニット(研削手段)10が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット10は、スピンドルハウジング12と、スピンドルハウジング12を保持する支持部14を有しており、支持部14が一対のガイドレール8に沿って上下方向に移動する移動基台16に取り付けられている。
A grinding unit (grinding means) 10 is mounted along the pair of
研削ユニット10はスピンドルハウジング12中に回転可能に収容されたスピンドル18と、スピンドル18の先端に固定されたホイールマウント20と、ホイールマウント20にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石を有する研削ホイール22と、スピンドル18を回転駆動する電動モータ24を含んでいる。
The
研削装置2は、研削ユニット10を一対の案内レール8に沿って上下方向に移動するボールねじ28とパルスモータ30とから構成される研削ユニット移動機構32を備えている。パルスモータ30を駆動すると、ボールねじ28が回転し、移動基台16が上下方向に移動される。
The
ハウジング4の上面には凹部4aが形成されており、この凹部4aにチャックテーブル機構34が配設されている。チャックテーブル機構34はチャックテーブル36を有し、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Aと、研削ユニット10に対向する研削位置Bとの間でY軸方向に移動される。38,40は蛇腹である。ハウジング4の前方側には、研削装置2のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル42が配設されている。
A
図2を参照すると、所定の厚さに研削される前のサファイアウエーハ11の斜視図が示されている。サファイアウエーハ11はサファイア基板上に窒化ガリウム層(GaN層)を積層して構成されており、表面11aに複数のストリート13が格子状に形成されているとともに、複数のストリート13によって区画された複数の領域にLED等の光デバイス15が形成されている。
Referring to FIG. 2, a perspective view of the
このように構成されたサファイアウエーハ11は、光デバイス15が形成されているデバイス領域17と、デバイス領域17を囲繞する外周余剰領域19を備えている。また、サファイアウエーハ11の外周には、サファイア基板の結晶方位を示すマークとしてのノッチ21が形成されている。
The
研削に先立ち、サファイアウエーハ11の表面11aには、保護テープ貼着工程により保護テープ23が貼着される。従って、サファイアウエーハ11の表面11aは保護テープ23によって保護され、図3に示すように裏面11bが露出する形態となる。
Prior to grinding, the
図4を参照すると、チャックテーブル36の斜視図が示されている。チャックテーブル36はSUS等の金属から形成された枠体46と、枠体46の凹部中に嵌合された吸引板48とから構成される。吸引板48の拡大図に示すように、吸引板48は吸引面に複数の気孔49とこれらの気孔49同士を仕切る隔壁51が露出したポーラスセラミックスから形成されている。
Referring to FIG. 4, a perspective view of the chuck table 36 is shown. The chuck table 36 includes a
チャックテーブル36の枠体46は円筒状連結部50を介してサーボモータ52に連結されている。枠体46の凹部中に嵌合された吸引板48は、枠体46に形成された吸引口、円筒状連結部50に形成された吸引路、ロータリージョイント54及び管路56を介して吸引源58に接続される。
The
図5(A)に示すように、従来の吸引板48の保持面には複数の気孔49と、これらの気孔49同士を仕切る隔壁51が露出しており、隔壁51の露出面は概略平坦に形成されている。このように隔壁51の露出面が概略平坦に形成されていると、ウエーハ研削時にウエーハの横滑りが発生する恐れがある。
As shown in FIG. 5A, a plurality of
そこで本発明では、図5(B)に示すように、隔壁51の露出面に複数の凹凸53を形成するように支持した。この凹凸53の形成は、粗い砥粒の研削砥石で吸引板48の保持面を研削することにより形成できる。或いは、サンドブラストで吸引板48の保持面を叩くか、砥粒が混入した水を噴射する水ジェットを吸引板48の保持面に噴射して凹凸53を形成するようにしてもよい。好ましくは、隔壁51の露出面に形成された凹凸53は少なくとも10μmの高低差をもって形成される。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 5 (B), a plurality of
図6を参照すると、スピンドル18の先端にはホイールマウント20が固定されており、ホイールマウント20には研削ホイール22が複数のねじ25により着脱可能に装着されている。研削ホイール22は、環状基台24の自由端部に複数の研削砥石26を固着して構成されている。
Referring to FIG. 6, a
チャックテーブル36に吸引保持されたサファイアウエーハ11が図6に示す研削位置に位置づけられると、チャックテーブル36を矢印a方向に例えば500rpmで回転しつつ、研削ホイール22をチャックテーブル36と同一方向に、即ち矢印b方向に例えば1000rpmで回転させるとともに、研削ユニット送り機構32を作動して研削砥石26をサファイアウエーハ11の裏面11bに接触させる。
When the
そして、研削ホイール22を所定の研削送り速度(例えば0.1μm/s)で下方に所定量研削送りして、サファイアウエーハ11の研削を実施する。図示しない接触式又は非接触式の厚み測定ゲージによってサファイアウエーハ11の厚みを測定しながらサファイアウエーハ11を所望の厚み(例えば50μm)に仕上げる。
Then, the
本実施形態の研削装置によると、チャックテーブル36を構成する吸引板48をポーラスセラミックスで形成し、吸引板48の保持面に露出した隔壁51の露出面に複数の凹凸53が形成されているので、研削時に吸引板48の保持面の抵抗が増大し、サファイアウエーハ11の横滑りを防止できるため、サファイアウエーハ11に割れを生じさせることなくサファイアウエーハ11を研削できる。
According to the grinding apparatus of the present embodiment, the
上述した実施形態の研削装置2は、サファイアウエーハ11の研削に適するのみでなく、炭化珪素ウエーハ等のモース硬度9以上の硬質ウエーハの研削にも同様に適用することができる。
The grinding
2 研削装置
10 研削ユニット
11 サファイアウエーハ
22 研削ホイール
26 研削砥石
36 チャックテーブル
48 吸引板
49 気孔
51 隔壁
53 凹凸
2 grinding
Claims (4)
該チャックテーブルは、ウエーハを吸引保持する保持面を有する吸引板と、該吸引板の保持面以外を囲繞する枠体とを含み、
該チャックテーブルは、該枠体に形成された吸引路を介して吸引源に連通され、
該吸引板は、該保持面に複数の気孔と該気孔同士を仕切る隔壁が露出したポーラスセラミックスで形成されていて、該隔壁の露出面には凹凸が形成されていることを特徴とするウエーハの研削装置。 A wafer grinding apparatus comprising: a chuck table that holds a wafer and is rotatable; and a grinding means that rotatably supports a grinding wheel having a grinding wheel for grinding the wafer held on the chuck table.
The chuck table includes a suction plate having a holding surface for sucking and holding the wafer, and a frame body that surrounds other than the holding surface of the suction plate,
The chuck table is communicated to a suction source through a suction path formed in the frame,
The suction plate is formed of porous ceramics in which a plurality of pores and partition walls partitioning the pores are exposed on the holding surface, and an uneven surface is formed on the exposed surface of the partition wall. Grinding equipment.
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JPS55143036A (en) * | 1979-04-19 | 1980-11-08 | Toshiba Corp | Holder for semiconductor wafer |
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JP2005086160A (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Disco Abrasive Syst Ltd | Method of working wafer |
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- 2009-08-19 JP JP2009190079A patent/JP2011044475A/en active Pending
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