JP2018073875A - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 デバイスへの帯電を防止すると共に切削ブレードの腐食を防止して、切削ブレードの寿命の短命化を防止可能なウェーハの加工方法を提供することである。【解決手段】 交差する複数の切削予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を有するウェーハの加工方法であって、ウェーハの表面を露出させた状態でウェーハをチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルに保持されたウェーハの該切削予定ラインを切削ブレードで切削する切削ステップと、を備え、該切削ステップでは、ウェーハと該切削ブレードに純水中に二酸化炭素が混入された切削水を供給しつつ切削を遂行し、該切削ブレードには耐酸性を有するコーティングが施されていることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は複数のデバイスが表面に形成されたウェーハを切削ブレードで切削するウェーハの加工方法に関する。

切削装置では、高速回転する切削ブレードでウェーハ等の被加工物に切り込んで切削を実施するが、通常、切削ブレード及び被加工物を冷却するために、或いは被加工物上から切削屑を洗い流して除去するために、切削水を供給しながら切削加工が実施される。

切削加工中には、高速回転する切削ブレードと切削水との摩擦によって切削中に発生した静電気でデバイスが静電破壊を起こしたり、デバイスに切削屑が付着するという問題がある。

そこで、純水中に二酸化炭素を吹き込んで純水より低い比抵抗値の切削水を使用することで、静電気を被加工物上から速やかに逃がしデバイスへの帯電を防止して、デバイスの静電破壊やデバイスへのコンタミ付着を防止している。

特開２０００−１９８０４４号公報

ところが、上述したように純水中に二酸化炭素を吹き込んで切削水の比抵抗値を下げ、低比抵抗値の切削水を切削ブレードに供給しながら切削を実施すると、切削水によって切削ブレードが腐食して切削ブレードの寿命が短命化する恐れがある。

切削ブレードの寿命が短命化すると、切削ブレードの交換が頻繁になり、作業性が悪化する上、デバイスチップの製造コストもかさむという問題がある。

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、デバイスへの帯電を防止すると共に切削ブレードの腐食を防止して、切削ブレードの寿命の短命化を防止可能なウェーハの加工方法を提供することである。

本発明によると、交差する複数の切削予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を有するウェーハの加工方法であって、ウェーハの表面を露出させた状態でウェーハをチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルに保持されたウェーハの該切削予定ラインを切削ブレードで切削する切削ステップと、を備え、該切削ステップでは、ウェーハと該切削ブレードに純水中に二酸化炭素が混入された切削水を供給しつつ切削を遂行し、該切削ブレードには耐酸性を有するコーティングが施されていることを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。

本発明のウェーハの加工方法によると、切削中にウェーハに低比抵抗値の切削水を供給しながら切削を遂行するため、デバイスへの帯電が防止される。一方、切削ブレードは、耐酸性のコーティングが施されているため、切削ブレードの腐食が防止され切削ブレードの寿命の短命化が防止される。

従って、切削ブレードの寿命が短命化することがないため、切削ブレードの交換が頻繁になり作業性が悪化することが防止できる上、デバイスチップの製造コストが嵩む恐れを低減できる。

切削装置の斜視図である。 切削ユニットの分解斜視図である。 スピンドルに装着された切削ブレードの側面図である。 保持ステップを示す一部断面側面図である。 切削ステップを示す一部断面側面図である。

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、本発明の加工方法を実施するのに適した切削装置の斜視図が示されている。切削装置２の前面側には、オペレータが加工条件等の装置に対する指示を入力するための操作パネル４が設けられている。装置上部には、オペレータに対する案内画面や後述する撮像ユニットによって撮像された画像が表示されるＣＲＴ等の表示ユニット６が設けられている。

ウェーハＷは粘着テープであるダイシングテープＴに貼着され、ダイシングテープＴの外周縁部が環状フレームＦに貼着されたフレームユニットが形成される。図１に示した収容カセット８中にはフレームユニットが複数枚（例えば２５枚）収容される。収容カセット８は上下動可能なカセットエレベータ９上に載置される。

収容カセット８の後方には、収容カセット８から切削前のウェーハＷを搬出するとともに、切削後のウェーハＷを収容カセット８に搬入する搬出入ユニット１０が配設されている。

搬出入ユニット１０はクランプ１１を有しており、クランプ１１がフレームユニットの環状フレームＦを把持して、収容カセット８に対してフレームユニットを搬出及び搬入する。搬出入ユニット１０はＹ軸方向に直線移動される。

収容カセット８と搬出入ユニット１０との間には、搬出入対象のフレームユニットが一時的に載置される領域である仮置き領域１２が設けられており、仮置き領域１２には、フレームユニットの環状フレームＦをセンタリングする一対の位置決め部材１４が配設されている。

仮置き領域１２の近傍には、フレームユニットを吸着して搬送する旋回アームを有する搬送ユニット１６が配設されており、仮置き領域１２に搬出されたフレームユニットは、搬送ユニット１６により吸着されてチャックテーブル１８上に搬送され、このチャックテーブル１８の吸引保持部１９に吸引保持されるとともに、複数のフレームクランプ２１により環状フレームＦがクランプされて固定される。

チャックテーブル１８は、回転可能且つＸ軸方向に往復動可能に構成されており、チャックテーブル１８のＸ軸方向の移動経路の上方には、ウェーハＷの切削すべきストリートを検出するアライメントユニット２０が配設されている。

アライメントユニット２０は、ウェーハＷの表面を撮像する撮像素子及び顕微鏡を有する撮像ユニット２２を備えており、撮像により取得した画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によって切削すべき切削予定ラインを検出することができる。撮像ユニット２２によって取得された画像は、表示ユニット６に表示される。

アライメントユニット２０の左側には、チャックテーブル１８に保持されたウェーハＷに対して切削加工を施す切削ユニット２４が配設されている。切削ユニット２４はアライメントユニット２０と一体的に構成されており、両者が連動してＹ軸方向及びＺ軸方向に移動する。

切削ユニット２４は、回転可能なスピンドル２６の先端に切削ブレード２８が装着されて構成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能となっている。切削ブレード２８は撮像ユニット２２のＸ軸方向の延長線上に位置している。

２５は切削加工の終了したフレームユニットを吸着してスピンナ洗浄ユニット２７まで搬送する搬送ユニットであり、スピンナ洗浄ユニット２７ではフレームユニットがスピン洗浄及びスピン乾燥される。

図２を参照すると、切削ユニット２４の分解斜視図が示されている。切削ユニット２４は、スピンドルハウジング３０中に回転可能に収容されたスピンドル２６を含んでおり、スピンドル２６の先端部にはねじ穴３２が形成されている。

３６は後フランジであり、ボス部３８とボス部３８と一体的に形成されたフランジ４０を含んでいる。ボス部３８の先端部には雄ねじ４２が形成されている。後フランジ３６は更に挿入穴４３を有している。

後フランジ３６の挿入穴４３中にねじ４４を挿入し、スピンドル２６の先端に形成されたねじ穴３２に螺合して締め付けることにより、後フランジ３６がスピンドル２６の先端部に固定される。

２８はワッシャー型の切削ブレードであり、その全体がニッケル母材中にダイヤモンド砥粒が分散されて電着された電着砥石から形成されている。図３に示すように、切削ブレード２８の両方の面には、耐酸性を有するコーティング２９が施されている。

コーティング２９としては、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を挙げることができる。外周に切り刃を有するハブタイプの切削ブレードの場合には、切り刃に耐酸性のコーティングを施すようにする。

切削ブレード２８をスピンドル２６に固定するには、スピンドル２６の先端部に固定された後フランジ３６のボス部３８に切削ブレード２８を装着し、更に押さえフランジとして作用する前フランジ５０を後フランジ３６のボス部３８に装着して、押さえナット５２をボス部３８の雄ねじ４２に螺合して締め付けることにより、切削ブレード２８は後フランジ３６と前フランジ５０とで挟持されて、スピンドル２６の先端部に固定される。

以下、上述した切削装置２を使用した本発明実施形態に係るウェーハの加工方法について説明する。このウェーハの加工方法では、まず、図４に示すように、ウェーハＷの表面を露出させた状態でウェーハＷをチャックテーブル１８の吸引保持部１９で保持する保持ステップを実施する。環状フレームＦはクランプ２１でクランプして固定する。

このようにチャックテーブル１８でウェーハＷを保持した状態で、ウェーハＷの切削予定ラインを切削ブレード２８で切削する切削ステップを実施する。図５に示すように、スピンドル２６の先端部に装着された切削ブレード２８の概略上半分はブレードカバー５４で覆われている。

ブレードカバー５４には、切削ブレード２８の両側に沿って水平方向に伸長する一対の（一本のみ図示）ブレードクーラーノズル５６が取り付けられている。ブレードクーラーノズル５６は接続パイプ５８に連通しており、接続パイプ５８は図示しない切削水供給源に接続されている。

ブレードカバー５４には更に、接続パイプ６０，６４が取り付けられており、接続パイプ６０は切削ブレード２８の外周部に向かって切削水を供給するシャワーノズル６２に連通されている。接続パイプ６４はウェーハＷの表面に切削水を供給してウェーハ表面を洗浄するスプレーノズル６６に連通している。接続パイプ６０，６４も切削水供給源に接続されている。

接続パイプ５８，６０，６４が接続される切削水供給源は、純水中に二酸化炭素を吹き込んだ切削水を貯留しており、切削水の比抵抗値は０．１ＭΩ・ｃｍ〜０．５ＭΩ・ｃｍの範囲内である。

ウェーハＷの切削ステップでは、ブレードクーラーノズル５６から切削ブレード２８の加工点に向かって切削水（冷却水）を供給すると共に、スプレーノズル６２から切削ブレード２８の外周に向かって切削水を供給し、更にシャワーノズル６６からウェーハＷの表面に切削水を供給しながら、切削ブレード２８でダイシングテープＴに達するまでウェーハＷの切削予定ラインに切り込み、チャックテーブル１８を矢印Ｘ１方向に加工送りしながら、ウェーハＷを切削する。

ウェーハＷの切削中には、静電気によるデバイスの帯電を防止するために、純水（比抵抗値約１ＭΩ・ｃｍ）より比抵抗値の低い０．１ＭΩ・ｃｍ〜０．５ＭΩ・ｃｍの範囲内の比抵抗値を有する切削水を供給しながら切削を遂行する。

従って、通常の切削ブレードでは切削水により腐食が進行するが、本実施形態の切削ブレード２８は耐酸性のコーティング２９が施されているので、切削ブレード２８の腐食が防止され、切削ブレード２８の寿命の短命化を防止することができる。

一方、ウェーハＷの表面にはスプレーノズル６６から純水中に二酸化炭素を吹き込んだ低比抵抗値（０．１ＭΩ・ｃｍ〜０．５ＭΩ・ｃｍ）の切削水を供給しながら切削が遂行される。従って、ウェーハＷに形成されたデバイスへの帯電が効果的に防止され、デバイスの静電破壊やデバイスへのコンタミの付着を防止することができる。

２ 切削装置
１８ チャックテーブル
２４ 切削ユニット
２８ 切削ブレード
２９ コーティング
３６ 後フランジ
５０ 前フランジ
５４ ブレードカバー
５６ ブレードクーラーノズル
６２ シャワーノズル
６６ スプレーノズル

Claims (2)

1. 交差する複数の切削予定ラインで区画された各領域にそれぞれデバイスが形成された表面を有するウェーハの加工方法であって、
   ウェーハの表面を露出させた状態でウェーハをチャックテーブルで保持する保持ステップと、
   該チャックテーブルに保持されたウェーハの該切削予定ラインを切削ブレードで切削する切削ステップと、を備え、
   該切削ステップでは、ウェーハと該切削ブレードに純水中に二酸化炭素が混入された切削水を供給しつつ切削を遂行し、
   該切削ブレードには耐酸性を有するコーティングが施されていることを特徴とするウェーハの加工方法。
2. 該切削水は比抵抗値が０．１ＭΩ・ｃｍ〜０．５ＭΩ・ｃｍの範囲内である請求項１記載のウェーハの加工方法。