JP6087565B2 - 研削装置および研削方法 - Google Patents
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Description
また、本発明は、上記請求項1において、前記移動手段は、前記環状フレーム載置面の高さ位置と前記保持面の高さ位置とが同じ第1状態と、前記保持テーブルに保持した前記被加工物ユニットにおける前記環状フレームの上面が前記被加工物の上面よりも下方となる第2状態と、前記第2状態よりも前記保持面が前記環状フレーム載置面に対して上方に突出した第3状態と、に、前記環状フレーム固定手段と前記保持テーブルとを相対移動させることを特徴とする(請求項2)。
また、本発明は、上記請求項3において、前記載置ステップでは、前記環状フレーム載置面の高さ位置と前記保持面の高さ位置とが同じ第1状態であり、前記研削ステップでは、前記保持テーブルに保持した前記被加工物ユニットにおける前記環状フレームの上面が前記被加工物の上面よりも下方となる第2状態であり、前記間隔形成ステップ、前記再保持ステップおよび前記仕上げ研削ステップでは、前記第2状態よりも前記保持面が前記環状フレーム載置面に対して上方に突出した第3状態であることを特徴とする(請求項4)。
(1)ウェーハ
図1は、一実施形態の被加工物である半導体ウェーハ等のウェーハ1を示している。ウェーハ1は、厚さが例えば700μm程度の円板状に形成されている。ウェーハ1の表面1aには、複数のデバイス2が形成されている。これらデバイス2は、表面1aに格子状に設定された複数の交差する分割予定ライン3で区画された複数の矩形領域に、LSI等の電子回路を設けることで形成されている。
研削装置10は、上面が水平な直方体状の基台11を備えている。図3では、基台11の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれY方向、X方向およびZ方向(鉛直方向)で示している。基台11のY方向一端部には支持壁部12が立設されている。基台11上には、Y方向の支持壁部12側にウェーハ1を研削加工する加工エリア11Aが設けられ、支持壁部12とは反対側には、加工エリア11Aに研削前のウェーハ1を搬入し、かつ、研削後のウェーハ1を搬出する搬入出エリア11Bが設けられている。
(3−1)分割起点形成ステップ
ウェーハ1に対し、分割予定ライン3に沿って表面1a側から少なくとも仕上げ厚さに至る分割起点を形成する。本実施形態では、分割起点として改質層から伸長するクラックを形成する。改質層の形成は、図6に示すように、裏面1b側を露出させてウェーハ1を水平に保持し、ウェーハ1の上方に配設したレーザ照射手段60の照射部61から、ウェーハ1に対して透過性を有する波長のレーザビームLを、裏面1b側から集光点をウェーハ1の内部に位置付けた状態で分割予定ライン3に沿って照射する。これにより図7に示すように、ウェーハ1の内部に分割予定ライン3に沿った改質層1cを形成する。この場合、レーザビームLの集光点は、図7に示すように、裏面研削後の仕上げ厚さtより裏面1b側に距離d(例えば10μm程度)離れた位置に改質層1cが形成される位置に設定する。
次に、図2に示したように、ウェーハ1の表面1aにエキスパンドテープ4を貼着するとともに、エキスパンドテープ4の外周を環状フレーム5に貼着してウェーハユニット6を形成する。
図5に示すように、供給アーム53によって、ウェーハユニット6のウェーハ1が保持手段14の保持テーブル20上に表面1a側を保持面204に対面させエキスパンドテープ4を介して同心状に載置されるとともに、環状フレーム5が環状フレーム固定手段21の環状フレーム載置面211に載置される。この載置ステップでは、環状フレーム載置面211の高さ位置を保持面204と同じとし、ウェーハユニット6全体が保持手段14上で水平になるよう載置される。
次に、図8に示すように、負圧生成手段22を作動させてウェーハユニット6のウェーハ1が載置された保持テーブル20の保持面204に吸引力を作用させ、エキスパンドテープ4を介してウェーハ1を保持面204に吸引保持する。また、環状フレーム固定手段21の電磁石212を作動させて環状フレーム5を環状フレーム載置面211に磁着させて保持する。このようにウェーハユニット6を保持手段14に保持したら、図8に示すようにシリンダ装置23のピストンロッド231を僅かに下降させ、環状フレーム5の上面を、研削されるウェーハ1の裏面1bよりも下方に位置付ける。
次に、ターンテーブル13が回転することでウェーハユニット6は上記粗研削位置に搬送され、図9に示すように、粗研削手段30Aによってウェーハ1の裏面1bを粗研削する研削ステップを行なう。研削ステップは、保持テーブル20と環状フレーム固定手段21とを回転させてウェーハユニット6を自転させながら、研削送り手段40で粗研削手段30Aを研削送りし、回転する研削砥石36で裏面1bを押圧することにより裏面1bを研削する。研削の際には、事前に環状フレーム5が下降したことにより、研削砥石36が環状フレーム5に干渉することが起こらず、裏面1bが円滑に研削される。
図10に示すように、負圧生成手段22を停止させてウェーハ1の保持テーブル20への吸引保持を解除させる。
次に、吸引保持を解除したままの状態から、図11に示すようにシリンダ装置23のピストンロッド231をさらに下降させ、保持テーブル20の保持面204を環状フレーム固定手段21の環状フレーム載置面211に対して相対的に上方に突出させる。これによりエキスパンドテープ4が放射状に拡張される。このようにエキスパンドテープ4が拡張されると、チップ9間には間隔が形成される。また、研削が終了した時点でウェーハ1の一部や全体がチップ3に分割されていない場合には、エキスパンドテープ4の拡張によってウェーハ1には径方向外側に引っ張られる外力が付与される。そして外力が付与されると、ウェーハ1は分割予定ライン32に沿ってチップ9に分割されるとともに、チップ9間には間隔9aが形成される。
次に、図12に示すように、負圧生成手段22を作動させてチップ9間に間隔9aが形成されたウェーハ1をエキスパンドテープ4を介して保持テーブル20の保持面204に再び吸引保持する。各チップ9は拡張されたエキスパンドテープ4を介して保持面204に吸引保持されて固定され、したがってチップ9間に形成された間隔9aも保持される。
再保持ステップを実施した後、仕上げ研削位置に位置付けられているウェーハ1の裏面1b、すなわち各チップ9の裏面を、仕上げ研削手段30Bにより仕上げ厚さ(図7のt)まで研削する。仕上げ研削は、図12に示すように保持テーブル20と環状フレーム固定手段21とを回転させてウェーハユニット6を自転させながら、回転する研削砥石36で裏面1bを押圧することにより行われる。
上記一実施形態の研削方法によれば、間隔形成ステップを行ってチップ9間にチップ9を離間させる間隔9aを形成した後、再保持ステップを行うことで、チップ9に分割された状態のウェーハ1を保持テーブル20に再び吸引保持し、この状態から、ウェーハ1(チップ9)を最終的に仕上げ厚さまで研削する仕上げ研削ステップを行って仕上げ厚さのチップ9を得る。このため、仕上げ研削の際にはチップ9どうしが接触してチップ9の外周に欠けを発生させてしまうといったおそれを低減することができる。
1a…ウェーハ1の表面
1b…ウェーハ1の裏面
1c…改質層(分割起点)
1dクラック(分割起点)
2…デバイス
3…分割予定ライン
4…エキスパンドテープ
5…環状フレーム
6…ウェーハユニット(被加工物ユニット)
9…チップ
9a…チップ間の間隔
10…研削装置
20…保持テーブル
204…保持面
21…環状フレーム固定手段
211…環状フレーム載置面
22…負圧生成手段
23…シリンダ装置(移動手段)
30…研削手段
36…研削砥石
40…研削送り手段
Claims (4)
- 被加工物と、該被加工物に貼着されたエキスパンド性を有するテープと、該テープの外周が貼着される環状フレームとからなる被加工物ユニットの該被加工物を研削する研削装置であって、
前記被加工物ユニットの前記被加工物を前記テープを介して回転可能に保持する保持面を有する保持テーブルと、前記保持面に吸引力を作用させる負圧生成手段と、前記保持テーブルの外周で前記環状フレームが載置される環状フレーム載置面を有し該環状フレームを固定するとともに該保持テーブルとともに回転する環状フレーム固定手段と、前記環状フレーム固定手段と前記保持テーブルとを相対移動させて前記環状フレーム載置面に対して前記保持面を突出させる移動手段と、を含む保持手段と、
前記保持テーブルで保持された前記被加工物を研削する研削砥石を有した研削手段と、
該研削手段を前記保持テーブルで保持された前記被加工物に対して相対的に近接離反移動させる研削送り手段と、
前記保持手段を所定の搬入出位置から前記研削手段による前記被加工物の研削位置の間を搬送する搬送手段と、
を備えることを特徴とする研削装置。 - 前記移動手段は、
前記環状フレーム載置面の高さ位置と前記保持面の高さ位置とが同じ第1状態と、
前記保持テーブルに保持した前記被加工物ユニットにおける前記環状フレームの上面が前記被加工物の上面よりも下方となる第2状態と、
前記第2状態よりも前記保持面が前記環状フレーム載置面に対して上方に突出した第3状態と、
に、前記環状フレーム固定手段と前記保持テーブルとを相対移動させることを特徴とする請求項1に記載の研削装置。 - 請求項1に記載の研削装置で前記被加工物ユニットを研削する研削方法であって、
交差する複数の分割予定ラインを有した被加工物の該分割予定ラインに沿って被加工物の表面側から少なくとも仕上げ厚さに至る分割起点を形成する分割起点形成ステップと、
該分割起点形成ステップを実施した後、被加工物の表面にエキスパンド性を有するテープを貼着するとともに該テープの外周を環状フレームに貼着して被加工物ユニットを形成する被加工物ユニット形成ステップと、
該被加工物ユニット形成ステップを実施した後、前記搬入出位置において前記保持手段の前記保持テーブルに前記被加工物ユニットの前記被加工物を載置するとともに前記環状フレーム固定手段の前記環状フレーム載置面に前記環状フレームを載置する載置ステップと、
前記負圧生成手段を作動させて前記被加工物ユニットが載置された前記保持テーブルの前記保持面に吸引力を作用させて前記テープを介して前記被加工物を該保持テーブルで吸引保持するとともに、前記環状フレーム固定手段で前記環状フレームを固定する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、前記被加工物ユニットを保持した前記保持手段を前記搬送手段によって前記研削位置に搬送する搬送ステップと、
該搬送ステップを実施した後、前記保持テーブルと前記環状フレーム固定手段とを回転させつつ前記研削送り手段で前記研削手段を研削送りして前記被加工物を前記仕上げ厚さに至らない所定厚さへと研削する研削ステップと、
該研削ステップを実施した後、前記負圧生成手段を停止させて前記保持テーブルの吸引保持を解除させる吸引解除ステップと、
該吸引解除ステップを実施した後、前記移動手段で前記保持テーブルの前記保持面を前記環状フレーム固定手段の前記環状フレーム載置面に対して突出させることで、前記被加工物を前記分割予定ラインに沿って分割して形成された複数のチップ間に間隔を形成する間隔形成ステップと、
該間隔形成ステップを実施した後、前記負圧生成手段を作動させて前記被加工物を前記テープを介して前記保持テーブルで吸引保持する再保持ステップと、
該再保持ステップを実施した後、前記被加工物を前記保持テーブル上で前記仕上げ厚さまで研削する仕上げ研削ステップと、
を備え、
前記被加工物ユニットは、前記載置ステップを実施してから前記仕上げ研削ステップが終了するまで、前記保持手段上に配置されていること
を特徴とする研削方法。 - 前記載置ステップでは、前記環状フレーム載置面の高さ位置と前記保持面の高さ位置とが同じ第1状態であり、
前記研削ステップでは、前記保持テーブルに保持した前記被加工物ユニットにおける前記環状フレームの上面が前記被加工物の上面よりも下方となる第2状態であり、
前記間隔形成ステップ、前記再保持ステップおよび前記仕上げ研削ステップでは、前記第2状態よりも前記保持面が前記環状フレーム載置面に対して上方に突出した第3状態であること
を特徴とする請求項3に記載の研削方法。
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