JP5357672B2 - 研削方法 - Google Patents
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Description
本発明は、難研削材からなる被研削物を所定の研削仕上げ厚みへと研削する研削方法に関する。
例えば、サファイア基板やＳｉＣ基板上に複数の発光素子が形成された光デバイスウエーハは、裏面を研削装置で研削することで所定の研削仕上げ厚みへと薄化された後、切削装置や分割装置によって個々のチップへと分割されることで光デバイスが形成される。
また、例えばＣｕからなる電極が埋設されたシリコンウエーハは、研削装置で裏面が研削されて所定の研削仕上げ厚みへと薄化されることで埋設されていた電極がウエーハ裏面に表出される。
このような研削に使用される研削装置としては、ダイアモンドやＣＢＮ（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）等の超砥粒をガラスや樹脂、金属等で固めた研削砥石を含む切削手段を備えたグラインダと称される研削装置が広く使用されている（例えば、特開２００７−２２２９８６号公報参照）。
グラインダでは、チャックテーブルに保持された被加工物の被研削面に研削砥石を当接させつつ、チャックテーブルと研削手段とをそれぞれ回転させながら互いに接近する方向に相対的に研削送りすることにより研削を遂行する。
ところが、研削装置でサファイア基板やＳｉＣ基板、金属を含むウエーハ等の難研削材を研削すると、研削砥石に目つぶれが発生し易いという問題がある。目つぶれが発生した研削砥石で研削を行うと、研削物の被研削面に焼け等を引き起こし、被研削物を損傷させてしまう。
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、難研削材からなる被研削物を損傷させることのない研削方法を提供することである。
本発明によると、被研削物を研削する研削方法であって、被研削物の被研削面に研削仕上げ厚みに至らない深さの複数の溝を形成する溝形成ステップと、該溝中に目立て材を充填する充填ステップと、砥石を含む研削手段で該被研削面を該目立て材ごと研削して、該研削仕上げ厚みまで被研削物を薄化する研削ステップと、を具備したことを特徴とする研削方法が提供される。
好ましくは、溝形成ステップでは、切削ブレードによる切削、又はエッチングによって溝が形成される。好ましくは、被研削物は、サファイア、ＳｉＣ、石英ガラス及び金属からなる群から選択される。
本発明の研削方法によると、溝中に充填された目立て材ごと被研削物が研削砥石で研削されるため、研削中に目立て材によって研削砥石の自生発刃（古い砥粒が脱粒して新たな砥粒が表出すること）が促される。よって、研削中の研削砥石は常に新たな砥粒が表出しているため、被研削物の被研削面に焼け等を引き起こし被研削物を損傷させることがない。
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、光デバイスウエーハ１１の斜視図が示されている。光デバイスウエーハ１１は、例えば厚さ２００μｍのサファイア基板上にＧａＮ、ＩｎＧａＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体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、該複数のストリート１３によって区画された複数の領域に発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）等の光デバイス１５が形成されている。
このように構成された光デバイスウエーハ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、光デバイスウエーハ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。
光デバイスウエーハ１１の裏面１１ｂを研削する前に、光デバイスウエーハ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、光デバイスウエーハ１１の表面１１ａは保護テープ２３によって保護され、図２に示すように、裏面１１ｂが露出する状態となる。
本発明の研削方法では、まず光デバイスウエーハ１１の裏面１１ｂに、研削仕上げ厚みに至らない深さの複数の溝を形成する溝形成ステップを実施する。この溝形成ステップは、例えば図３にその概略を示すような切削装置２により実施する。
切削装置２はチャックテーブル４と切削ユニット６を備えている。切削ユニット６のスピンドル８の先端部には切削ブレード１０が着脱可能に装着されている。 切削ブレード１０は、例えば５００μｍ〜１ｍｍ程度の厚さのダイアモンド砥粒を樹脂で固めたレジンブレードやニッケル等の金属で固めたメタルブレードから構成される。
この溝形成ステップを実施するには、チャックテーブル４で光デバイスウエーハ１１の保護テープ２３側を吸引保持し、チャックテーブル４をＸ１方向に移動させるとともに、切削ブレード１０をＡ方向に高速回転させながら切削ユニット６を下降させて光デバイスウエーハ１１の裏面をハーフカットする。これにより、光デバイスウエーハ１１の裏面（被研削面）に研削仕上げ厚みに至らない深さの溝１２が形成される。
切削ブレード１０をＹ軸方向にインデックス送りして同様な複数の溝１２を形成する。第１の方向に伸長する複数の溝１２の形成が終了すると、チャックテーブル４を９０度回転してから同様な切削を行うと、第１の方向に直交する第２の方向に伸長する複数の溝１２が形成される。
このように光デバイスウエーハ１１の裏面に第１の方向及び第２の方向に伸長する複数の溝１２が形成された状態が図４に示されている。尚、この溝形成は図４に示した格子状に限定されるものではなく、十字形状や放射線形状でもよく、光デバイスウエーハ１１の裏面に満遍なくハーフカットの溝が形成されればよい。この溝形成ステップは、切削ブレード１０の切削にかえて、エッチングにより研削仕上げ厚みに至らない深さの複数の溝を形成するようにしてもよい。
溝形成ステップが終了すると、これらの溝１２中に目立て材を充填する充填ステップを実施する。この目立て材充填ステップは、例えばグリーンカーボランダム（ＧＣ）、ホワイトアランダム（ＷＡ）、ガラス等を含むモールド樹脂を溝１２中に充填することにより実施する。図５は溝１２中に目立て材１４が充填された状態の光デバイスウエーハ１１の裏面側斜視図を示している。
目立て材１４の充填が終了したならば、図６にその概略を示すような研削装置１６による光デバイスウエーハ１１の研削ステップを実施する。研削装置１６はチャックテーブル１８と、研削ユニット２０を備えている。
研削ユニット２０は、スピンドルハウジング２２と、スピンドルハウジング２２中に回転可能に収容されたスピンドル２４と、スピンドル２４の先端に固定されたホイールマウント２６と、ホイールマウント２６に着脱可能に装着された研削ホイール２８と、スピンドル２４を回転駆動するモータ３４から構成される。研削ホイール２８は、ホイール基台３０と、ホイール基台３０の自由端部に固着された複数の研削砥石３２とを含んでいる。
光デバイスウエーハ１１の裏面の研削を実施するには、チャックテーブル１８を矢印Ａ方向に例えば５００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２８を矢印Ｂ方向に例えば８００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ホイール２８の研削砥石３２を光デバイスウエーハ１１の裏面に接触させる。そして、研削ホイール２８を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、光デバイスウエーハ１１を図６（Ｂ）に示す研削仕上げ厚みｔに仕上げる。
本実施形態の研削方法では、溝１２中に充填された目立て材１４と光デバイスウエーハ１１が同時に研削されるため、研削中に目立て材１４によって研削砥石３２の自生発刃（古い砥粒が脱落して新たな砥粒が表出すること）が促される。
よって、研削中の研削砥石３２は常に新たな砥粒が表出しているため、光デバイスウエーハ１１の被研削面に焼け等を引き起こすことが防止され、焼け等に起因する光デバイスウエーハ１１の損傷を防止することができる。
上述した実施形態では、被研削物はサファイア基板から構成されているが、本発明の研削方法はこれに限定されるものではなく、ＳｉＣ、石英ガラス、金属等の被研削物にも同様に適用可能である。
２ 研削装置
４ チャックテーブル
６ 研削ユニット
１０ 切削ブレード
１１ 光デバイスウエーハ
１２ 溝
１４ 目立て材
１５ 光デバイス
１６ 研削装置
１８ チャックテーブル
２０ 研削ユニット
２３ 保護テープ
２８ 研削ホイール
３２ 研削砥石
４ チャックテーブル
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３２ 研削砥石
Claims (3)
- 被研削物を研削する研削方法であって、
被研削物の被研削面に研削仕上げ厚みに至らない深さの複数の溝を形成する溝形成ステップと、
該溝中に目立て材を充填する充填ステップと、
砥石を含む研削手段で該被研削面を該目立て材ごと研削して、該研削仕上げ厚みまで被研削物を薄化する研削ステップと、
を具備したことを特徴とする研削方法。 - 前記溝形成ステップでは、切削ブレードによる切削、又はエッチングによって前記溝が形成される請求項１記載の研削方法。
- 前記被研削物は、サファイア、ＳｉＣ、石英ガラス及び金属からなる群から選択される請求項１又は２記載の研削方法。
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