JP2016136558A - 被加工物の切削方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】切削屑を完全に除去可能な被加工物の切削方法を提供する。【解決手段】格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成された表面を有する板状の被加工物を切削ブレードで切削する被加工物の切削方法である。被加工物半導体ウェーハ（１１）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、被加工物の表面に水溶性樹脂を塗布して樹脂膜１４を形成し、樹脂膜に紫外線を照射して硬化させ、切削ブレード３０を高速回転させながら被加工物の表面から分割予定ラインに沿って切り込み、被加工物を複数のチップに分割した後、被加工物の表面に所定圧以上の水を噴射し、被加工物から樹脂膜を除去することで、分割ステップで発生し樹脂膜に付着した切削屑２１は樹脂膜と共に被加工物から除去する。【選択図】図５
Description
本発明は、ウェーハ等の板状の被加工物の切削方法に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが複数の分割予定ラインによって区画された半導体ウェーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスチップに分割され、分割されたデバイスチップは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に広く利用されている。
切削装置による切削は、半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハを個々のチップに分割する用途のみでなく、ガラス、セラミックス等の板状の被加工物を分割する用途にも使用される。
切削ブレードによる被加工物の分割は、破砕加工であるため、必ず切削屑が発生する。従って、切削ブレードによる切削では切削屑の付着を防ぐため、切削液を供給しつつ切削加工が実施され、切削加工後は切削屑を除去する洗浄工程が実施される（例えば、特開２０００−３０６８７８号公報参照）。
然し、被加工物の表面に付着した微細な切削屑を全て洗い流すことは非常に難しく、洗浄工程での水と高圧エアーとを噴射する２流体ノズルの改良等が行われている（特開２００４−３０３８５５号公報参照）。
しかしながら、被加工物の表面に強固に付着した切削屑は切削加工後の洗浄工程で洗浄しても、完全に除去できない場合があった。
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、切削加工により被加工物の表面に付着した切削屑を完全に除去可能な被加工物の切削方法を提供することである。
本発明によると、格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成された表面を有する板状の被加工物を切削ブレードで切削する被加工物の切削方法であって、被加工物をダイシングテープを介して環状フレームで支持する支持ステップと、該支持ステップを実施した後、被加工物の表面に水溶性樹脂を塗布して樹脂膜を形成する被覆ステップと、該被覆ステップを実施した後、該樹脂膜に紫外線を照射して該樹脂膜を硬化させる硬化ステップと、該硬化ステップを実施した後、切削ブレードを高速回転させながら被加工物の表面から該分割予定ラインに沿って切り込み、被加工物を複数のチップに分割する分割ステップと、該分割ステップを実施した後、被加工物の表面に所定圧以上の水を噴射し、被加工物から該樹脂膜を除去する除去ステップと、を備え、該分割ステップで発生し該樹脂膜に付着した切削屑は、該樹脂膜と共に該除去ステップで被加工物から除去されることを特徴とする被加工物の切削方法が提供される。
好ましくは、該除去ステップで噴射される水は、高圧エアーと共に所定圧以上の２流体として噴射される。
本発明の被加工物の切削方法によると、分割ステップの前に、被加工物の表面に水溶性の樹脂膜を被覆しておくことで、切削加工により発生した切削屑が被加工物の表面に付着せず、樹脂膜上に付着する。従って、分割ステップ実施後除去ステップを実施することにより、切削屑を樹脂膜と共に被加工物の表面から完全に除去することが可能となる。
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を参照すると、半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと略称することがある）１１をダイシングテープＴを介して環状フレームＦで支持する支持ステップの斜視図が示されている。
半導体ウェーハ１１の表面１１ａには格子状に形成された複数の分割予定ライン１３によって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。支持ステップでは、ウェーハ１１の裏面が外周部が環状フレームＦに貼着されたダイシングテープＴに貼着され、ウェーハユニット１７が形成される。
本発明の切削方法の加工対象となる被加工物は、半導体ウェーハ１１に限定されるものではなく、格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成された表面を有する光デバイスウェーハ等の他の板状の被加工物にも、本発明の切削方法は適用可能である。
支持ステップ実施後、ウェーハ１１の表面１１ａに水溶性樹脂を塗布して樹脂膜を形成する被覆ステップを実施する。この被覆ステップは、例えば樹脂膜被覆装置により実施する。代替案として、切削装置内に樹脂膜を被覆する被覆装置を組み込むようにしてもよい。
被覆ステップでは、図２に示すように、樹脂膜被覆装置のチャックテーブル２でダイシングテープＴを介してウェーハ１１を吸引保持し、環状フレームＦをクランプ４でクランプして固定する。
被覆ユニット６のアーム８の先端に樹脂供給ノズル１０が配設されており、アーム８を回動して樹脂供給ノズル１０をウェーハ１１の中心部分上方に位置づけ、チャックテーブル２を回転させながら樹脂供給ノズル１０から水溶性樹脂１２をウェーハ１１の表面１１ａ上に供給する。
チャックテーブル２に保持されたウェーハ１１が回転しているため、ウェーハ１１の表面１１ａに供給された水溶性樹脂１２は表面１１ａ全面にわたって一様な厚さにスピンコーティングされる。水溶性樹脂１２としては、例えば、東洋合成工業株式会社が提供するＢＩＯＳＵＲＦＩＮＥ ＡＷＰ（登録商標）を使用することができる。
被覆ステップを実施した後、樹脂膜に紫外線を照射して樹脂膜を硬化させる硬化ステップを実施する。この硬化ステップでは、図３に示すように、ウェーハ１１の表面１１ａ上に被覆された樹脂膜１４に紫外線照射ユニット１６から紫外線を照射することにより、樹脂膜１４が硬化（ゲル化）する。このように硬化された樹脂膜１４は、後で説明する分割ステップで供給される切削水が樹脂膜１４上に飛散しても除去されることはない。
硬化ステップを実施した後、ウェーハ１１の表面１１ａから分割予定ライン１３に沿って切削ブレードでダイシングテープまで切り込み、ウェーハ１１を複数のデバイスチップに分割する分割ステップを実施する。この分割ステップについて、図４及び図５を参照して説明する。
図４を参照すると、２４は切削装置１８の切削ユニットであり、スピンドルハウジング２６中に収容された図示しないモータにより回転駆動されるスピンドル２８と、スピンド２８の先端に着脱可能に装着された切削ブレード３０とを含んでいる。
切削ブレード３０は、ホイールカバー３２で覆われており、ホイールカバー３２のパイプ３４が切削水供給源に接続されている。切削ブレード３０は、円形基台の外周にニッケル母材又はニッケル合金母体中にダイヤモンド砥粒が分散された砥石部（切刃）が電着されて構成されている。
各パイプ３４には切削ブレード３０を挟むように水平方向に配設された一対のクーラーノズル３６が接続されており、ウェーハ１１の切削加工中には、図５に示すように、クーラーノズル３６から切削水が加工点に供給されて切削が遂行される。
なお、図５では、ホイールカバー３２は省略されている。切削ブレード３０をホイールカバー３２で覆ったことにより、切削水が加工点付近から飛散することを抑制することができ、この切削水により水溶性の樹脂膜１４が溶け出すのを防止することができる。
分割ステップでは、クーラーノズル３６から切削水を噴射しながら、切削ブレード３６を矢印Ａ方向に高速（例えば３００００ｒｐｍ）で回転させて、チャックテーブル２０を図４でＸ軸方向に加工送りすることにより、ウェーハ１１が分割予定ライン１３に沿って切削されてダイシングテープＴに達する切削溝１９が形成される。
チャックテーブル２０をＹ軸方向に分割予定ライン１３のピッチずつ割り出し送りしながら、第１の方向に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿って切削溝１９を形成する。次いで、チャックテーブル２０を９０°回転してから、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する全ての分割予定ライン１３に沿って同様な切削溝１９を形成して、ウェーハ１１を個々のデバイスチップ２３（図７参照）に分割する。分割ステップを実施すると、図５に示すように、切削屑２１が樹脂膜１４に付着する。
本実施形態のウェーハの切削方法では、分割ステップを実施した後、ウェーハ１１の表面に所定圧以上の水を噴射し、ウェーハ１１から樹脂膜１４を除去する除去ステップを実施する。
この除去ステップについて図６を参照して説明する。洗浄ユニット３８のアーム４０の先端には洗浄水噴射ノズル４２が取り付けられている。アーム４０は洗浄水噴射ノズル４２がチャックテーブル２０上から退避した退避位置と、チャックテーブル２０の概略中央部分に位置づけられる洗浄位置との間で回動可能に配設されている。
洗浄水噴射ノズル４２は、電磁切替弁４４を介して洗浄水供給源４６に選択的に接続されると共に、電磁切替弁４８を介して圧縮エアー供給源５０に選択的に接続されている。
ウェーハ１１に被覆された樹脂膜１４を除去する除去ステップでは、アーム４０を回動して洗浄水噴射ノズル４２を洗浄位置に位置づけ、電磁切替弁４４及び４８を共に連通位置に切り替えて、洗浄水噴射ノズル４２から水と高圧エアーとからなる２流体５２を噴射して樹脂膜１４を洗浄する。
樹脂膜１４は水溶性樹脂から形成されているため、水とエアーとからなる２流体５２により樹脂膜１４は溶け出し、ウェーハ１１の表面１１ａから樹脂膜１４を除去することができる。
好ましくは、除去ステップは、アーム４０を洗浄位置と待避位置との間で回動させると共に、チャックテーブル２０を低速で回転させながら実施する。これにより、水と高圧エアーとからなる２流体５２が樹脂膜１４の全面に供給されるため、樹脂膜１４を効果的にウェーハ１１の表面１１ａから除去することができる。分割ステップで発生した切削屑２１は樹脂膜１４に付着しているので、これらの切削屑２１は樹脂膜１４と共にウェーハ１１上から除去される。
本実施形態の除去ステップでは、水と高圧エアーとからなる２流体５２を洗浄水噴射ノズル４２から噴射しているが、所定圧以上に加圧された水を洗浄水噴射ノズル４２から噴射して樹脂膜１４を除去するようにしても良い。
除去ステップ実施後の一部断面側面図が図７に示されている。ウェーハ１１はダイシングテープＴに達する切削溝１９により個々のデバイスチップ２３に分割されている。
６ 被覆ユニット
１０ 樹脂供給ノズル
１１ 半導体ウェーハ
１２ 水溶性樹脂
１４ 樹脂膜
１５ デバイス
１７ デバイスユニット
１８ 切削装置
１９ 切削溝
２０ チャックテーブル
２１ 切削屑
２３ デバイスチップ
２４ 切削ユニット
３０ 切削ブレード
３２ ホイールカバー
１０ 樹脂供給ノズル
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３２ ホイールカバー
Claims (2)
- 格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にデバイスが形成された表面を有する板状の被加工物を切削ブレードで切削する被加工物の切削方法であって、
被加工物をダイシングテープを介して環状フレームで支持する支持ステップと、
該支持ステップを実施した後、被加工物の表面に水溶性樹脂を塗布して樹脂膜を形成する被覆ステップと、
該被覆ステップを実施した後、該樹脂膜に紫外線を照射して該樹脂膜を硬化させる硬化ステップと、
該硬化ステップを実施した後、切削ブレードを高速回転させながら被加工物の表面から該分割予定ラインに沿って切り込み、被加工物を複数のチップに分割する分割ステップと、
該分割ステップを実施した後、被加工物の表面に所定圧以上の水を噴射し、被加工物から該樹脂膜を除去する除去ステップと、を備え、
該分割ステップで発生し該樹脂膜に付着した切削屑は、該樹脂膜と共に該除去ステップで被加工物から除去されることを特徴とする被加工物の切削方法。 - 該除去ステップで噴射される水は、高圧エアーと共に所定圧以上の２流体として噴射されることを特徴とする請求項１記載の被加工物の切削方法。
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| JP2015010884A JP2016136558A (ja) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | 被加工物の切削方法 |
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|---|---|---|---|---|
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-
2015
- 2015-01-23 JP JP2015010884A patent/JP2016136558A/ja active Pending
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