JP2011083840A

JP2011083840A - 積層ドレッシングボード並びにこれを使用したドレッシング方法及び切削方法

Info

Publication number: JP2011083840A
Application number: JP2009236549A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Ishii; 隆博石井
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2029-10-13
Also published as: JP5410917B2

Abstract

【課題】ステップカット方式にて異なる２種類のブレードをドレスする場合においても、２種類のドレッシングボードを用意し煩雑な作業が必要なく、また、それぞれのブレードに最適なドレッシングボードにて目立てすることが可能なドレッシングボード並びにこれを使用したドレッシング方法及びに切削方法を提供する。
【解決手段】ドレッシングボードは、砥粒を含有した第一のブレードを目立てするための第一のドレッシングボードと、第一のブレードとは異なる砥粒を含有し且つ第一のブレードより薄い厚さを有する第二のブレードを目立てするための第二のドレッシングボードとを含む。第二のドレッシングボードは第一のドレッシングボードの下面に積層固着されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、砥粒を含有したブレードを目立てするための積層ドレッシングボード並びにこれを使用したドレッシング方法及び切削方法に関する。

被加工物、例えば表面に複数のデバイスを有する半導体ウェーハを、切削装置を使用し個々のデバイスに分割する方法として、２種類の切削用ブレードにて切削するステップカット方式が採用されている。ステップカット方式では、下記特許文献１に記載されているように、ウェーハの表面から切り込み切削溝を形成するための切削溝形成用ブレードと、切削溝に沿って切削し半導体ウェーハを分割するための分割用ブレードの２種類のブレードにて切削が行われる。ブレードは、例えば、ダイヤモンド砥粒を電着ニッケルでボンドすることによって円盤形状に形成される。一般的にステップカット方式に使用される２種類のブレードは、切削溝形成用ブレードにおいては、ウェーハ表面に形成された酸化膜や評価用素子（TEG）等の金属等で形成された靭性部材を切削し、また分割用ブレードにおいては、ウェーハ本体を切削する、等の加工対象物が異なるため、含有するダイヤモンド砥粒サイズや含有率をそれぞれの加工対象物に合わせて形成される。

当業者には周知の如く、上記ブレードは、ドレッシングボードを切削し砥粒をニッケルボンドから突出させる目立てを行った後に、被加工物の加工に使用される。ドレッシングボードはGC(グリーンカーボン)やWA(ホワイトアランダム)等の砥粒が樹脂等の結合材で固められ形成される。かかるドレッシングボードは、ブレードに含有するダイヤモンド砥粒や含有率に応じて、適した砥粒径や樹脂の種類等を変更して使用される。ドレッシングボードを使用し、上記のように被加工物の加工前に目立てを行う通常の使用方法の他に、下記特許文献２に記載されているように、被加工物の外周に隣接してドレッシングボードを配置し、ブレードでドレッシングボードを切削して目立てするのに引き続き又は先立って被加工物を切削し、かくして目立てと被加工物の切削を交互に遂行する、所謂インラインドレスが実用に供されている。

特開２００３−３３４７５１号公報特開２００４−２８８９６１号公報

上記のダイヤモンド砥粒粒径や含有率が異なる切削溝形成用ブレードと分割用ブレードとをそれぞれ目立てをする場合には、それぞれのブレードに適した２種類のドレッシングボードが必要になる。したがって、ステップカット方式にて切削を行う場合には２種類のドレッシングボードを用意し、且つ２枚のドレッシングボードにてドレス作業を行わなければならず、ドレス作業中にドレッシングボードの変更を行う等作業が繁雑になり、効率が悪いという問題がある。また、インラインドレスを行う際には、２種類のドレッシングボードを別々に被加工物に隣接させて配置させたとしても、ブレードによって一方のドレッシングボードのみを切削する操作が著しく煩雑である。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ステップカット方式にて異なる２種類のブレードをドレスする場合においても、２種類のドレッシングボードを別々に用意して煩雑な作業を遂行する必要なく、また、それぞれのブレードに最適なドレッシングボードにて目立てすることが可能な、新規且つ改良されたドレッシングボード及びこれを使用したドレッシング方法を提供することである。本発明の他の技術的課題は、インラインドレスを行う場合においても、２種類のブレードをそれぞれ最適なドレッシングボードのみでドレスを行うことができる新規且つ改良された積層ドレッシングボード及びこれを使用した切削方法を提供することである。

本発明によれば、上記主たる技術的課題を解決するドレッシングボードとして、砥粒を含有した第一のブレードを目立てするための第一のドレッシングボードと、
該第一のブレードとは異なる砥粒を含有し且つ該第一のブレードより薄い厚さを有する第二のブレードを目立てするための、該第一のドレッシングボードの下面に積層固着された第二のドレッシングボードと、を具備する積層ドレッシングボードが提供される。

該第一のブレードは、被加工物の露呈している表面から切り込み該被加工物に切削溝を形成するためのブレードであり、該第二のブレードは、該切削溝に沿って切削し該被加工物を分割するためのブレードであるのが好適である。

また、上記主たる技術的課題を解決するドレッシング方法として、上記のいずれかに記載の積層ドレッシングボードを使用し、該第一のブレードで該積層ドレッシングボードにおける該第一のドレッシングボードをその厚さ全体に渡って切削して該積層ドレッシングボードに切削溝を形成し、該第一のブレードを目立てすると共に該切削溝の底面に該第二のドレッシングボードを露呈させる第一のドレス工程と、該第一のドレス工程の後に、該第二のブレードで該切削溝に沿って該第二のドレッシングボードを切削し、該第二のブレードを目立てする第二のドレス工程と、から構成された積層ドレッシングボードを使用したドレッシング方法が提供される。

更に、上記主たる技術的課題に加えて上記他の技術的課題を解決する積層ドレッシングボードとして、第二のドレッシングボードの厚さは、該切削溝が形成された後の該被加工物を該切削溝に沿って該第二のブレードにより切削する該被加工物の厚さと同一であり、該第一のドレッシングボード及び該第二のドレッシングボードを積層させた総厚は該被加工物の厚さと同一である積層ドレッシングボードが提供される。

また、上記主たる技術的課題に加えて上記他の技術的課題を解決する切削方法として、上記記載の該積層ドレッシングボードを該被加工物の外周に隣接して配置し、該第一のブレードで該積層ドレッシングボードにおける該第一のドレッシングボードをその厚さ全体に渡って切削して該積層ドレッシングボードに切削溝を形成し、該第一のブレードを目立てすると共に該切削溝の底面に該第二のドレッシングボードを露呈させ、これに引き続き又は先立って該第一のブレードによって該被加工物を切削し、該被加工物に切削溝を形成する切削溝形成工程と、該切削溝形成工程の後に、該積層ドレッシングボードの該切削溝に沿って該第二のドレッシングボードを切削し、該第二のブレードを目立てすると共に該積層ドレッシングボードを分割し、これに引き続き又は先立って該第二のブレードで該被加工物の該切削溝に沿って該被加工物を切削し、該被加工物を分割する分割工程と、から構成された切削方法が提供される。

本発明に係るドレッシングボード及びドレッシング方法おいては、ステップカット方式にて２種類のブレードを目立てする場合にも、２種類のブレードそれぞれに適した２種類のドレッシングボードが積層されているため、作業の繁雑さが解消され、それぞれのブレードを効果的に目立てすることができる。また、本発明に係る切削方法においては、インラインドレスを行う場合においても、それぞれのブレードに適したドレッシングボードのみでインラインドレスを行いながら被加工物を切削することができる。

被加工物を示す斜視図。切削装置の要部を示す斜視図。ステップカット方式を説明する概略断面図。積層ドレッシングボードの一実施形態の使用態様を示す斜視図。（ａ）第一のドレス工程を示す概略断面図。（ｂ）第二のドレス工程を示す概略断面図。積層ドレッシングボードの他の実施形態の使用態様を示す斜視図。（ａ）積層ドレッシングボードの他の実施形態を使用した切削方法を示す概略断面図。（ｂ）積層ドレッシングボードの他の実施形態を使用した切削方法を示す概略断面図。

以下、添付図面を参照して本発明の積層ドレッシングボード並びにこれを使用したドレッシング方法及び切削方法の好適実施形態について更に詳細に説明する。

図１には、被加工物２の一例として半導体ウェーハが図示されている。被加工物２はシリコン基板で形成され、その表面２aには格子状に形成された分割予定ライン４によって区画された複数個の領域にＬＳＩ等のデバイス６が配設されている。分割予定ライン４上には複数個のデバイス６を評価するための評価用素子（ＴEG））が形成され、保護膜で覆われている。実施形態の半導体ウェーハは、直径８インチであり厚さは４００μｍに形成されている。一方、金属或いは合成樹脂から形成することができる支持フレーム８は中央部に比較的大きな円形開口１０を有し、装着テープ１２は円形開口１０を跨いで延在し、支持フレーム８の裏面に貼着されている。被加工物２は円形開口１０内に位置せしめられ、その裏面が装着テープ１２に貼着されている。

被加工物２を切削する切削装置の要部が図２に図示されている。図示の実施形態は、２つの切削手段１４a及び１４ｂがＹ軸上に略一直線上に対向して配設された対向式２スピンドル切削装置である。切削装置の全体構成については例えば特開２００３−３３４７５１号公報を参照されたい。切削装置には、図２に図示するように、対向した２つの切削手段１４a及び１４ｂ並びにチャックテーブル１６が配設されている。

チャックテーブル１６は、中心軸線を中心にして回転可能に配設され、表面に多孔質のセラミックスで形成されたチャック板１８を有する。チャック板１８の下方には配管（図示していない）が形成され、配管は真空吸引源（図示していない）に接続されている。支持フレーム８に装着された被加工物２はチャックテーブル１６のチャック板１８上に載置され、チャック板１８が真空吸引源に連通することで被加工物２はチャック板１８上に吸引保持される。チャックテーブル１６の外周外側には、支持フレーム８を上面に載置するためのフレームクランプ（図示していない）が配設され、かかるフレームクランプ上に支持フレーム８は載置され把持される。また、チャックテーブル１６は図２においてＸ軸方向に移動可能に配設されている。

対向した２つの切削手段１４a及び１４ｂは、それぞれハウジング２０a及び２０ｂと、ハウジング２０ａ及び２０ｂの先端部に装着されたホイールカバー２２ａ及び２２ｂと、切削ブレード２４ａ及び２４ｂ（図３，図５及び図７も参照されたい）とを含んでいる。切削ブレード２４ａ及び２４ｂは、ハウジング２０a及び２０ｂ内に回転可能に配設されているスピンドル（図示していない）の先端に装着されている。切削手段１４ａ及び１４ｂは、図２においてＹ軸方向及びＺ軸方向に個々に移動可能に配設されている。ホイールカバー２２a及び２２ｂには、ブレード２４ａ及び２４ｂを冷却し切削時に生成される切削屑を除去するための切削水を供給する切削水供給ノズル２７a及び２７ｂ（図３参照）が配設されている。

ステップカット方式の加工を行うために、切削手段１４aに第一のブレードであるブレード２４ａが装着され、切削手段１４ｂに第二のブレードであるブレード２４ｂが装着される。ブレード２４ａは、被加工物２の露呈している表面２aから所定深さ切り込み被加工物２に切削溝３６（図３参照）を形成するためのブレードである。ブレード２４aは、被加工物２の表面２ａに形成された分割予定ライン４上の金属等の靭性材料で形成された評価用素子（TEG）を切削する。ブレード２４ｂは、図３に図示するように、粘着テープ１２まで切り込み切削溝３６に沿って切削し被加工物２を分割するためのブレードである。ブレード２４aで形成された切削溝３６内にブレード２４ｂを下降させて被加工物２の切削を遂行するため、ブレード２４ｂはブレード２４aより薄く形成されている。本実施形態においては、被加工物２はシリコン基板の半導体ウェーハであるため、半導体ウェーハを加工するのに適したブレードとして、ダイヤモンド砥粒を電着ニッケルでボンドした円盤形状の電鋳ブレードで形成されている。ブレード２４a及びブレード２４ｂは、加工対象物に合わせて、それぞれ適した粒径の砥粒、集中度等で形成される。

続いて、本発明に係る積層ドレッシングボードの実施形態について、図４を参照して詳細を説明する。積層ドレッシングボード２６は、実施形態においては、例えば１辺が８０ｍｍの長さを有する正方形の板状に形成されている。ブレード２４aを目立てするのに適した第一のドレッシングボードであるドレッシングボード２８と、ブレード２４ｂを目立てするのに適した第二のドレッシングボードであるドレッシングボード３０とから構成され、ドレッシングボード２８の下面にドレッシングボード３０が固着されている。ドレッシングボード２８は例えば２００μｍの厚さで、ドレッシングボード３０は例えば５００μｍの厚さで、総厚７００μｍの厚さに形成されている。

積層ドレッシングボード２６の製造方法としては、最初に、ドレッシングボード２８及びドレッシングボード３０の原料を別々に混合する。ドレッシングボード２８及び３０の各々は、結合材である樹脂と所定の粒度の砥粒、例えばWA(ホワイトアランダム)、とを混合する。例えば、ドレッシングボード２８には１〜１．５μｍの粒径の砥粒を含有させ、ドレッシングボード３０には２〜３μｍの粒径の砥粒を含有させる。そして、実施形態においては５００μｍの厚さのドレッシングボード３０の原料を常温プレスし、その上にドレッシングボード２８の原料を２００μｍの厚さで積層し、かかる積層体をプレスしながら焼結温度で加熱する。２度に分けてプレスすることでそれぞれのドレッシングボードの厚さ精度がよくなり、また、加熱プレスすることで積層体が相互に固着される。次いで固着された積層体を、所定の形状（実施の形態においては１辺が８０ｍｍの正方形）に切り出し、積層ドレッシングボード２６が形成される。結合材として樹脂以外のビトリファイド等を使用し、砥粒としてＷＡ以外のＧＣ等を使用することもできる。

積層ドレッシングボード２６を使用したドレッシング方法について、図４及び図５を参照して詳細を説明する。積層ドレッシングボード２６は、図４に図示するように、ドレッシングボード３０の露呈している面を、支持フレーム３２に装着されている粘着テープ３４の粘着面に貼着することによって、支持フレーム３２に装着される。２種類のブレードをそれぞれ切削手段１４ａ及び１４ｂに装着後、支持フレーム３２に粘着テープ３４を介して装着された積層ドレッシングボード２６を切削装置のチャックテーブル１６（図２参照）上に吸引保持する。次いで、切削手段１４a及び１４ｂのブレード２４a及びブレード２４ｂの回転を開始し、切削水の供給を開始する。最初に、第一のドレス工程を遂行する。図５（a）に図示するように、ブレード２４aで積層ドレッシングボード２６におけるドレッシングボード２８をその厚さ全体に渡って切削して積層ドレッシングボード２６に切削溝２９（図５（ｂ）参照）を形成する。必要に応じて切削溝２９を形成した後に切削手段１４aをインデックス移動し、再度切削溝２９を形成し、切削溝２９を複数形成する。その結果、ブレード２４aは目立てされると共に、切削溝２９の底面にドレッシングボード３０が露呈される（第一のドレス工程）。

次いで、第一のドレス工程の後に、第二のドレス工程を遂行する。ブレード２４ｂで切削溝２９に沿ってドレッシングボード３０を厚さ方向途中まで切り込み切削する。必要に応じて、ブレード２４aで形成した複数の切削溝２９に沿って複数ライン切削をする。その結果、ブレード２４ｂが目立てされる（第二のドレス工程）。ブレード２４ｂの厚さは、ブレード２４aの厚さよりも薄いので、第二のドレス工程の際にブレード２４ｂが第一のドレッシングボード２８に接することは無い。また、第二のドレス工程の前にドレッシングボート゛を交換する必要が無く、第一のドレス工程終了直後に第二のドレス工程を遂行することができるため効率的である。ブレード２４a及びブレード２４ｂの目立てが終了後、図４に記載する積層ドレッシングボード２６をチャックテーブル１６から取り外し、図１に記載する被加工物２を吸引保持する。その後周知のステップカット方式で切削を遂行する。

続いて、上記他の技術的課題を解決する切削方法について説明する。所謂インラインドレスにおいて好適に使用することができる本発明に係る積層ドレッシングボードの他の実施形態を図６に示す。他の実施形態である積層ドレッシングボード３８は、被加工物２に隣接して配置可能なように、被加工物２の形状に対応させた外形に形成されている。被加工物２は円盤形状の半導体ウェーハであるため、実施形態の積層ドレッシングボード３８は半導体ウェーハの外径に沿った円弧形状に成形されている。

積層ドレッシングボード３８は、ブレード２４aを目立てするのに適した第一のドレッシングボードであるドレッシングボード４０と、ブレード２４ｂを目立てするのに適した第二のドレッシングボードであるドレッシングボード４２とから構成され、ドレッシングボード４０の下面にドレッシングボード４２が固着されている。図７に図示するように、切削溝５０が形成された後に被加工物２を切削溝５０に沿ってブレード２４ｂにより切削する際の、被加工物２の厚さ（被加工物２の厚さから切削溝５０の深さを差し引いた厚さ）とドレッシングボード４２の厚さは同一である。また、ドレッシングボード４０及びドレッシングボード４２を積層させた総厚は被加工物２の切削厚さと同一に形成されている。図示の実施形態においては、積層ドレッシングボード３８の総厚は被加工物２の総厚と同一の４００μｍであり、ドレッシングボード４０の厚さは１５０μｍ、ドレッシングボード３８の厚さは２５０μｍに形成されている。

上記の積層ドレッシングボード３８を、被加工物２の外周に隣接して配置する。図示の実施形態においては、支持フレーム４４の中央部の円形開口４６を跨いで延在する装着テープ４８の粘着面に、被加工物２は円形開口４６内に位置せしめられ、その裏面が貼着されている。かかる被加工物２の隣接して粘着テープ４８の粘着面に、積層ドレッシングボード３８は貼着される。格子状に複数形成された分割予定ラインの片側の切削ライン全てに跨るような位置に積層ドレッシングボード３８は貼着される。

図６に図示する支持フレーム４４に粘着テープ４８にて貼着された被加工物２及び積層ドレッシングボード３８を、切削装置のチャックテーブル１６上に吸引保持する。次いで、ブレード２４a及びブレード２４ｂの回転を開始し、切削水の供給を開始する。最初に、図７（a）に図示するように、切削溝形成工程を遂行する。切削溝形成工程は、ブレード２４aで積層ドレッシングボード３８におけるドレッシングボード４０をその厚さ全体に渡って切削して積層ドレッシングボード３８に切削溝を形成し、ブレード２４aを目立てすると共に切削溝の底面にドレッシングボード４２を露呈させる。これに引き続きブレード２４aは被加工物２の表面２ａから１５０μｍ切り込み切削し、被加工物２に深さ１５０μｍの切削溝５０を形成する。

次いで、切削溝形成工程を遂行した切削溝５０に沿って被加工物２を分割する分割工程を遂行する。図７（ｂ）に図示するように、積層ドレッシングボード３８の切削溝５０に沿ってドレッシングボード４２を切削し、ブレード２４ｂを目立てすると共に積層ドレッシングボード３８を分割する。これに引き続きブレード２４ｂを粘着テープ４８まで切り込み被加工物２の切削溝５０に沿って被加工物２を切削し、被加工物２を分割する。かかる切削溝形成工程と分割工程を全ての分割予定ライン４に沿って順次遂行する。ドレッシングボード４０の厚さをブレード２４aで被加工物２の表面２ａから形成する切削溝５０の深さと同一にし、また、ドレッシングボード３８の厚さを切削溝５０が形成された後の被加工物２を切削溝５０に沿ってブレード２４ｂにより切削する際の被加工物２の切削厚さと同一にすることで、２種類のブレード２４a及び２４ｂをそれぞれ最適なドレッシングボード４０及び４２によって目立てを行うことができる。

図示の実施の形態においては、積層ドレッシングボード３８を被加工物２の切削加工において上流側に配設させ、ブレード２４a及び２４ｂで被加工物２を切削するのに先立ってドレッシングボード３８を切削する方法を示した（図６では被加工物２に対して左側に積層ドレッシングボード３８を配設した）が、切削加工において下流側（図６では被加工物２に対して右側）に配設してもよい。その場合には、１ライン被加工物２を切削するのに引き続きドレッシングボード３８を切削する。また、積層ドレッシングボード３８を、被加工物２の周囲を囲繞する円環形状に形成し、被加工物２の格子状の分割予定ライン４を切削するのに先立ってドレッシングボード３８を切削して目立てをすると共に、分割予定ライン４を切削するのに引き続きドレッシングボード３８を切削して目立てすることもできる。

２被加工物
４分割予定ライン
１４切削手段
１６チャックテーブル
２４ａブレード（第一のブレード）
２４ｂブレード（第二のブレード）
２６、３８積層ドレッシングボード
２８、４０ドレッシングボード（第一のドレッシングボード）
３０、４２ドレッシングボード（第二のドレッシングボード）

Claims

砥粒を含有した第一のブレードを目立てするための第一のドレッシングボードと、
該第一のブレードとは異なる砥粒を含有し且つ該第一のブレードより薄い厚さを有する第二のブレードを目立てするための、該第一のドレッシングボードの下面に積層固着された第二のドレッシングボードと、を具備する積層ドレッシングボード。
該第一のブレードは、被加工物の露呈している表面から切り込み該被加工物に切削溝を形成するためのブレードであり、該第二のブレードは、該切削溝に沿って切削し該被加工物を分割するためのブレードである、請求項１記載の積層ドレッシングボード。
該第二のドレッシングボードの厚みは、該切削溝が形成された後の該被加工物を該切削溝に沿って該第二のブレードにより切削する該被加工物の厚みと同一であり、該第一のドレッシングボード及び該第二のドレッシングボードを積層させた総厚は該被加工物の厚みと同一である、請求項２に記載の積層ドレッシングボード。
請求項１乃至３のいずれかに記載の積層ドレッシングボードを使用し、
該第一のブレードで該積層ドレッシングボードにおける該第一のドレッシングボードをその厚さ全体に渡って切削して該積層ドレッシングボードに切削溝を形成し、該第一のブレードを目立てすると共に該切削溝の底面に該第二のドレッシングボードを露呈させる第一のドレス工程と、
該第一のドレス工程の後に、該第二のブレードで該切削溝に沿って該第二のドレッシングボードを切削し、該第二のブレードを目立てする第二のドレス工程と、
から構成された積層ドレッシングボードを使用したドレッシング方法。
請求項３記載の該積層ドレッシングボードを該被加工物の外周に隣接して配置し、
該第一のブレードで該積層ドレッシングボードにおける該第一のドレッシングボードをその厚さ全体に渡って切削して該積層ドレッシングボードに切削溝を形成し、該第一のブレードを目立てすると共に該切削溝の底面に該第二のドレッシングボードを露呈させ、これに引き続き又は先立って該第一のブレードによって該被加工物を切削し、該被加工物に切削溝を形成する切削溝形成工程と、
該切削溝形成工程の後に、該積層ドレッシングボードの該切削溝に沿って該第二のドレッシングボードを切削し、該第二のブレードを目立てすると共に該積層ドレッシングボードを分割し、これに引き続き又は先立って該第二のブレードで該被加工物の該切削溝に沿って該被加工物を切削し、該被加工物を分割する分割工程と、
から構成された切削方法。