JP5939881B2

JP5939881B2 - 研削方法

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Publication number: JP5939881B2
Application number: JP2012105403A
Authority: JP
Inventors: 一弘久保田
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-05-02
Also published as: JP2013235875A

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の板状物を研削して所定の厚みに薄化する研削方法に関する。

表面にＬＳＩ等のデバイスが形成された半導体ウエーハ等の板状物の裏面研削に際して、板状物の表面を保護するために例えば特開平５−１９８５４２号公報に開示されるような表面保護テープが板状物の表面に貼着される。

ところが、板状物を研削して例えば板状物を１００μｍ以下へと薄化すると板状物に反りが発生し、研削中に板状物が破損してしまう恐れがある。又は、研削後の板状物のハンドリングが困難となり、板状物を破損させてしまう恐れがある。更に、板状物を研削した後、板状物に高温加熱を伴う加工を施す場合には、表面保護テープが溶融してしまうという問題がある。

この問題を回避するために、例えば特開２００４−２０７６０６号公報に開示されるような剛体からなるサポートプレートを板状物に貼着した後、サポートプレート側を研削装置のチャックテーブルで保持し、板状物を研削する方法が広く採用されている。

板状物は一般的にワックスや樹脂からなる接着剤でサポートプレート上に固定される。板状物をサポートプレート上に平坦に貼着するために、例えば高圧プレス装置が利用されている。

特開平５−１９８５４２号公報特開２００４−２０７６０６号公報

ところが、サポートプレート上に接着剤を介して配設された板状物を高圧プレス装置でプレスする際、接着剤がサポートプレートからはみ出す恐れがある。接着剤がサポートプレートからはみ出すと、高圧プレス装置を含む貼着作業領域を汚染するため、問題となる。

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、接着剤がサポートプレートからはみ出す恐れを低減し、貼着作業領域を汚染する恐れを低減可能な研削方法を提供することである。

本発明によると、外周縁に形成された面取り部と、該面取り部で囲繞される平坦部とを有した板状物を研削して所定の厚みに薄化する研削方法であって、表面の外周部に環状溝を有するサポートプレートを準備するサポートプレート準備ステップと、該サポートプレート準備ステップで準備された該サポートプレートの表面に接着剤を介して板状物の表面側を押圧して貼着する板状物貼着ステップと、前記板状物貼着ステップを実施した後、前記サポートプレートの表面に貼着された板状物の裏面側から切削ブレードで該サポートプレートの前記環状溝に対応する板状物の領域を切削して、該面取り部を含む板状物の外周領域を該平坦部から切り離す切断ステップと、前記切断ステップを実施した後、該サポートプレートの表面に貼着された板状物の裏面を研削して板状物を所定の厚みに薄化する薄化ステップと、を備え、該板状物貼着ステップでは、押圧されて外周に追いやられた接着剤が該環状溝で捕獲されることを特徴とする研削方法が提供される。

本発明の研削方法によると、表面の外周部に環状溝が形成されたサポートプレートの表面に接着剤を介して板状物の表面側を押圧して貼着するので、押圧されて外周に追いやられた接着剤が環状溝で捕獲される。よって、接着剤がサポートプレートからはみ出す恐れが低減され、貼着作業領域を汚染する恐れを低減できる。

また、板状物の面取り部を平坦部から切り離す切断ステップを備えているので、研削して薄化された板状物の外周に所謂シャープエッジが形成されることがなく、サポートプレートから取り外した後の板状物の破損を防止できる。

半導体ウエーハの表面側斜視図である。サポートウエーハ準備ステップを説明する一部断面側面図である。板状物貼着ステップを示す一部断面側面図である。切断ステップを示す一部断面側面図である。研削ステップを実施するのに適した研削装置の斜視図である。研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、本発明の研削方法の加工対象となる板状被加工物の一種である半導体ウエーハ１１の表面側斜視図が示されている。

半導体ウエーハ（以下ウエーハと略称する）１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数の分割予定ライン１３が格子状に形成されているとともに、複数の分割予定ライン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。

このように構成されたウエーハ１１は、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をその表面に備えている。また、ウエーハ１１の外周にはシリコンウエーハ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。

更に、図３に示されるように、ウエーハ１１の外周には表面１１ａから裏面１１ｂに渡る円弧状の面取り部１１ｃが形成されている。面取り部１１ｃの内側の平坦部にデバイス領域１７が存在する。

本発明の研削方法では、まず、表面の外周部に環状溝が形成されたサポートプレートを準備するサポートプレート準備ステップを実施する。このサポートプレート準備ステップでは、図２に示すように、サポートプレート４を切削装置のチャックテーブル２で吸引保持する。サポートプレート４は、例えば一様な厚みを有するシリコンウエーハ、又はガラス等から形成されている。

そして、切削ユニット５の切削ブレード６を矢印ｂ方向に高速回転させながらサポートプレート４の表面４ａの外周部に所定深さ切り込み、チャックテーブル２を矢印ａ方向に低速で回転させてサポートプレート４の表面４ａの外周部に図３に示すように所定深さ及び所定幅の環状溝８を形成する。これにより、表面４ａの外周部に環状溝８が形成されたサポートプレート４の準備が完了する。

環状溝８の幅及び深さはウエーハ貼着ステップで接着剤１０を介してウエーハ１１がサポートプレート４に貼着された際に、接着剤１０がサポートプレート４からはみ出さない深さ及び幅に適宜設定される。

環状溝８を形成する他の実施形態として、ウエーハ１１に対して吸収性を有する波長のレーザービームを使用してアブレーション加工により環状溝８を形成するようにしてもよい。或いは、エッチングにより環状溝８を形成するようにしてもよい。

次いで、図３に示すように、サポートプレート４の表面４ａに接着剤１０を塗布し、接着剤１０を介してウエーハ１１の表面１１ａ側をサポートプレート４に押圧して、ウエーハ１１をサポートプレート４に装着するウエーハ貼着ステップ（板状物貼着ステップ）を実施する。

接着剤１０は例えば熱硬化樹脂から形成される。熱硬化樹脂からなる接着剤１０をサポートプレート４の表面４ａに塗布後、ウエーハ１１の表面１１ａ側をサポートプレート４上に載置して、高圧プレス機や真空プレス機でプレスする。

その後、所定温度まで接着剤１０を加熱して硬化させる。接着剤１０は紫外線硬化樹脂やワックスでもよい。ウエーハ貼着ステップを実施すると、図４に示すように、押圧により接着剤１０が外周に追いやられるが、この追いやられた接着剤１０が環状溝８で捕獲される。

ウエーハ貼着ステップを実施した後、図４に示すように、サポートプレート４の表面に貼着されたウエーハ１１の裏面１１ｂ側から、矢印ｂ方向に高速回転する切削ブレード６でサポートプレート４の環状溝８に対応するウエーハ１１の領域に切り込み、チャックテーブル２を矢印ａ方向に低速で回転させながらウエーハ１１を完全切断し、面取り部１１ｃを含むウエーハ１１の外周領域をデバイス領域１７を含む平坦部から切り離す切断ステップを実施する。この切断ステップを実施すると、ウエーハ１１の外周は表面１１ａ及び裏面１１ｂに垂直な円形平坦面となる。

切断ステップ実施後、図５に示すような研削装置１２を使用してウエーハ１１の裏面１１ｂを研削する研削ステップを実施する。図５において、１４は研削装置１２のベースであり、ベース１４の後方にはコラム１６が立設されている。コラム１６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール１８が固定されている。

この一対のガイドレール１８に沿って研削ユニット（研削手段）２０が上下方向に移動可能に装着されている。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を保持する支持部２４を有しており、支持部２４が一対のガイドレール１８に沿って上下方向に移動する移動基台２６に取り付けられている。

研削ユニット２０は、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２８と、スピンドル２８を回転駆動するモータ３０と、スピンドル２８の先端に固定されたホイールマウント３２と、ホイールマウント３２に着脱可能に装着された研削ホイール３４とを含んでいる。

研削装置１２は、研削ユニット２０を一対の案内レール１８に沿って上下方向に移動するボールねじ４０とパルスモータ４２とから構成される研削ユニット送り機構４４を備えている。パルスモータ４２を駆動すると、ボールねじ４０が回転し、移動基台２６が上下方向に移動される。

ベース１４の上面には凹部１４ａが形成されており、この凹部１４ａにチャックテーブル機構４６が配設されている。チャックテーブル機構４６はチャックテーブル４８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２０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。５０，５２は蛇腹である。ベース１４の前方側には、研削装置１２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル５４が配設されている。

本発明の加工方法では、切断ステップを実施した後、ウエーハ１１の裏面１１ｂを研削してウエーハ１１を所定の厚みに薄化する研削ステップを実施する。この研削ステップでは、サポートプレート４を介して吸引保持したウエーハ１１を図１でＹ軸方向に移動して、研削ユニット２０に対向する矢印Ｂで示す研削領域に位置付ける。この研削領域ではウエーハ１１が研削ユニット２０に対して図６に示すような関係に位置付けられる。

図６において、研削ユニット２０のスピンドル２８の先端に固定されたホイールマウント３２には、図示しない複数のねじにより研削ホイール３４が着脱可能に装着されている。研削ホイール３４は、ホイール基台３６の自由端部（下端部）に複数の研削砥石３８を環状に配設して構成されている。

研削ステップでは、チャックテーブル４８を矢印ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール３４を矢印ｂで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット送り機構４４を駆動して研削ホイール３４の研削砥石３８をウエーハ１１の裏面１１ｂに接触させる。

そして、研削ホイール３４を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。接触式又は非接触式の厚み測定ゲージでウエーハ１１の厚みを測定しながら、ウエーハ１１を所望の厚み、例えば１００μｍに研削する。

上述した本発明の加工方法では、表面保護テープに変わり、ウエーハ１１の表面１１ａに剛体からなるサポートプレート４が貼着されているため、研削中にウエーハ１１に反りが発生することを防止でき、研削中にウエーハ１１を破損してしまうことを防止できる。

更に、サポートプレート４の表面側外周部に環状溝８が形成されているため、接着剤０２がサポートプレート４からはみ出す恐れを低減でき、貼着作業領域を汚染する恐れを低減することができる。

更に、切断ステップを実施して面取り部１１ｃをウエーハ１１の平坦部から切り離した後に研削ステップを実施するため、研削して薄化されたウエーハ１１の外周部に所謂シャープエッジが形成されることがなく、サポートプレート４から取り外した後のウエーハ１１の破損を防止することができる。

上述した実施形態では、本発明の研削方法を半導体ウエーハ１１に適用した例について説明したが、被加工物は半導体ウエーハに限定されるものではなく、光デバイスウエーハ等の他の板状物にも同様に適用することができる。

４サポートプレート
６切削ブレード
８環状溝
１０接着剤
１１半導体ウエーハ
１２研削装置
２０研削ユニット
３４研削ホイール
３８研削砥石
４８チャックテーブル

Claims

外周縁に形成された面取り部と、該面取り部で囲繞される平坦部とを有した板状物を研削して所定の厚みに薄化する研削方法であって、
表面の外周部に環状溝を有するサポートプレートを準備するサポートプレート準備ステップと、
該サポートプレート準備ステップで準備された該サポートプレートの表面に接着剤を介して板状物の表面側を押圧して貼着する板状物貼着ステップと、
前記板状物貼着ステップを実施した後、前記サポートプレートの表面に貼着された板状物の裏面側から切削ブレードで該サポートプレートの前記環状溝に対応する板状物の領域を切削して、該面取り部を含む板状物の外周領域を該平坦部から切り離す切断ステップと、
前記切断ステップを実施した後、該サポートプレートの表面に貼着された板状物の裏面を研削して板状物を所定の厚みに薄化する薄化ステップと、を備え、
該板状物貼着ステップでは、押圧されて外周に追いやられた接着剤が該環状溝で捕獲されることを特徴とする研削方法。