JP6104070B2

JP6104070B2 - 切削方法

Info

Publication number: JP6104070B2
Application number: JP2013129279A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　稔; 稔鈴木
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: JP2015003356A

Description

本発明は、被加工物を支持基板に固定した上で切削する切削方法に関する。

ウェーハ等の被加工物は、例えば、円環状の切削ブレードを備える切削装置を用いて複数のチップに分割される。この切削装置は、被加工物を吸引保持する保持テーブルを備えており、回転する切削ブレードで保持テーブルに吸引保持された被加工物を切削して複数のチップへと分割する。

保持テーブルで吸引保持できる被加工物の形状、大きさ等は、保持テーブルの保持面の形状、大きさ等で決まっている。そのため、例えば、保持面の形状と被加工物の形状とが合致しない場合や、被加工物が反っている場合等には、被加工物を保持テーブルで適切に吸引保持できない。

そこで、このような場合にも被加工物を保持できるように、保持テーブルで吸引可能な支持基板を被加工物に接着する方法が提案されている。例えば、保持面が円形状の保持テーブルを備える切削装置で矩形状の被加工物を切削する場合には、熱可塑性樹脂でなるワックス等を用いて、保持テーブルで吸引可能な円形状の支持基板に被加工物を貼着する。

そして、被加工物が貼着された支持基板を保持テーブルに吸引保持させ、回転する切削ブレードを支持基板上の被加工物に切り込ませる。被加工物の切削後には、例えば、熱でワックスを軟化させ、又は、溶剤でワックスを溶融させて、被加工物から支持基板を取り外す（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１８２９９７号公報

ところで、切削をある程度継続的に行っていくと、切削ブレードの先端部分は、平坦ではなく円形に摩耗していく。よって、上述の切削方法においては、切削ブレードの先端部分の形状が切削後の被加工物に残らないように、切削ブレードを支持基板にある程度の深さまで切り込ませている。切削ブレードで切り込まれた支持基板は、再び利用できないので廃棄される。

被加工物の加工精度を高く維持するには、加工の際の基準の高さ位置となる表裏面の平坦性を十分に確保した精度の高い支持基板が必要である。一方、上述の切削方法では、表裏面の精度が高い支持基板を、被加工物の切削の度に廃棄することになるので、コストが大きくなり過ぎてしまう。

本発明はかかる問題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、被加工物を支持基板に貼着して切削する切削方法において、被加工物の加工精度を低下させることなく支持基板を再利用可能な切削方法を提供することである。

本発明によれば、両面が平坦面で形成された支持基板の表面に被加工物の裏面側を樹脂で貼着して、被加工物を切削する切削方法であって、粒子が分散含有した混合樹脂を該支持基板上に供給し、被加工物の裏面側を該混合樹脂側に対面させ被加工物の裏面側の全面に渡って該混合樹脂が広がるまで被加工物を押圧して載置し、該混合樹脂を硬化させて、該支持基板上に所定厚みを規定する該混合樹脂を介して被加工物を貼着する貼着工程と、該貼着工程を実施した後、該支持基板側を保持テーブルで保持して、切削ブレードによって被加工物の表面から該混合樹脂の厚み方向の途中まで切り込み、被加工物を完全切断して個片化する切削工程と、該切削工程の後に、該支持基板の表面から該個片化された被加工物及び該混合樹脂を剥離する剥離工程と、を備え、該所定厚みは、該切削ブレードが被加工物を切断する際に該切削ブレードの先端形状が被加工物に転写せず且つ該支持基板まで切り込まない厚みに規定されていることを特徴とする切削方法が提供される。

本発明によれば、被加工物の支持基板への貼着に、粒子が分散された混合樹脂を用いるので、支持基板と被加工物と間の混合樹脂を容易に厚くできる。そのため、切削ブレードを深く切り込ませても、支持基板が切削ブレードで切り込まれないように混合樹脂を十分に厚くすることで、被加工物の加工精度を低下させることなく支持基板を再利用できる。

本実施の形態に係る貼着工程を模式的に示す斜視図である。本実施の形態に係る貼着工程を模式的に示す模式的断面図である。本実施の形態に係る切削工程を模式的に示す模式的断面図である。本実施の形態に係る剥離工程を模式的に示す模式的断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態の切削方法は、貼着工程（図１、図２参照）、切削工程（図３参照）、及び剥離工程（図４参照）を含む。

貼着工程では、粒子が分散された混合樹脂を支持基板の表面に供給し、被加工物の裏面を支持基板の表面に対面させるように被加工物を支持基板に押し付け、混合樹脂を広げた後に硬化させる。これにより、被加工物は、混合樹脂を介して支持基板に貼着される。

切削工程では、支持基板の裏面側を保持テーブルに吸引させた上で、回転する切削ブレードを被加工物の表面側から混合樹脂まで切り込ませ、被加工物を完全に切断して個片化する。剥離工程では、支持基板の表面側から個片化された被加工物及び混合樹脂を剥離する。

本実施の形態の切削方法に用いられる混合樹脂は、接着剤として機能する樹脂に、球状の粒子が分散されている。これにより、切削ブレードを深く切り込ませても、支持基板が切削ブレードで切り込まれないように、支持基板と被加工物と間の混合樹脂を十分に厚くできる。以下、本実施の形態に係る切削方法の詳細について説明する。

本実施の形態に係る切削方法では、まず、支持基板に被加工物を貼着する貼着工程を実施する。図１は、貼着工程を模式的に示す斜視図であり、図２は、貼着工程を模式的に示す模式的断面図である。

貼着工程では、図１（Ａ）に示すように、まず、支持基板２の表面２ａに混合樹脂４を供給する。そして、混合樹脂４を挟むように支持基板２の上方に被加工物６を重ね、図１（Ｂ）及び図２に示すように、被加工物６を押圧して混合樹脂４を広げる。その後、広げられた混合樹脂４を硬化させる。

支持基板２は、表面２ａ及び裏面２ｂが平坦な矩形状の平板であり、後述する切削装置１２の保持テーブル１４（図３参照）に吸引保持される。本実施の形態では、支持基板２として、サイズが２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．８ｍｍの青板ガラス（フロートガラス）でなるガラス基板を用いる。

なお、支持基板２の材質は特に限定されない。支持基板２としては、他にも、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属材料でなる金属基板、樹脂材料でなる樹脂基板等を用いることができる。青板ガラス以外のガラス基板を用いても良い。

また、支持基板２の形状、サイズについても特に限定されない。支持基板２は、少なくとも、保持テーブル１４で吸引保持可能な形状、サイズに形成されていれば良い。支持基板２の表面２ａ及び裏面２ｂは、被加工物６の切削精度を低下させない程度に平坦化されている。

混合樹脂４は、図２に示すように、接着剤として機能する樹脂８に球状の粒子１０が分散含有されており、支持基板２の表面２ａと被加工物６の裏面６ｂとの間に所定の間隔を形成するように、支持基板２上に被加工物６を固定する。

本実施の形態では、樹脂８として、熱可塑性樹脂でなるシフトワックス（ホットメルトタイプの仮止め接着剤）を用いる。ただし、樹脂８はこれに限定されず、例えば、紫外光の照射で硬化するＵＶ硬化樹脂等を用いても良い。

また、本実施の形態では、粒子１０として、粒径が１００μｍ〜２００μｍのガラスビーズを使用する。ガラスビーズの材質は、特に限定されないが、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ等を成分として含ませることができる。粒子１０の粒径は、後述のように、硬化後の混合樹脂４に要求される厚み等に応じて変更できる。

なお、混合樹脂４には、切削装置１２の切削ブレード１６（図３参照）に含まれる砥粒の径より小径の砥粒を含ませても良い。この場合、後の切削工程において、被加工物６の切断と共に切削ブレード１６の目立てを実施できるので、切削の前後に必要な目立て工程を、省略又は簡略化できる。

被加工物６は、切削ブレード１６で切削可能な矩形状の平板であり、その表面６ａは、分割予定ライン（不図示）で複数の領域に区画されている。本実施の形態では、被加工物６として、サイズが１５ｍｍ×１３ｍｍ×０．５ｍｍのソーダガラスでなるガラス基板を用いる。

なお、被加工物６の材質は特に限定されない。被加工物６としては、他のガラス基板、樹脂基板、金属基板、又は樹脂や金属の複合材料等の難切削材を用いることもできる。また、被加工物６の形状、サイズ等も特に限定されない。

本実施の形態の貼着工程では、上述の支持基板２を、例えば、８０℃に加熱したホットプレート上に載置して、表面２ａ側に供給された混合樹脂４を溶融させる。その後、被加工物６の裏面６ｂ側を支持基板２の表面２ａ側に対面させるように支持基板２の上方に被加工物６を重ね、プレス装置（不図示）で被加工物６の表面６ａ側を押圧する。

被加工物６を支持基板２側に押圧することで、混合樹脂４は、被加工物６の裏面６ｂ側の全面に広げられる。次に、被加工物６の押圧状態を保ちつつ、混合樹脂４を冷却して硬化させる。その結果、図１（Ｂ）及び図２に示すように、被加工物６は、所定の厚みの混合樹脂４を介して支持基板２に貼着される。

混合樹脂４の供給量、混合樹脂４に分散される粒子１０の粒径及び量、被加工物６を押圧する押圧力等の条件は、支持基板２と被加工物６との間の混合樹脂４を十分に厚くできるように調整される。これにより、混合樹脂４は、切削ブレード１６を十分に深く切り込ませても、支持基板２が切削ブレード１６で切り込まれない程度に厚く形成される。

本実施の形態では、混合樹脂４を、２５０μｍ程度の厚みに形成する。ただし、混合樹脂４の厚みはこれに限定されず、切削ブレード１６の形状や、混合樹脂４への切削ブレード１６の切り込み量ｔ（図３参照）等に応じて変更できる。

このように混合樹脂４を厚く形成することで、切削ブレード１６の先端部分１６ａの形状（先端形状）が切削後の被加工物６に残らないように切削ブレード１６を深く切り込ませても、支持基板２は切削ブレード１６で切り込まれずに済む。本実施の形態の混合樹脂４は、樹脂８に所定の粒径の球状の粒子１０が分散されているので、混合樹脂４を容易に厚く形成できる。

なお、切削ブレード１６の先端から厚みの半分程度の範囲において、切削ブレード１６は平坦でないことが多いので、混合樹脂４を、切削ブレード１６の厚みの半分よりも厚く形成することが好ましい。この場合、混合樹脂４への切り込み量ｔを切削ブレード１６の厚みの半分以上としても、支持基板２が切削ブレード１６で切り込まれるのを防止できる。

貼着工程を実施した後には、切削工程を実施する。図３は、切削工程を模式的に示す模式的断面図である。切削工程では、支持基板２の裏面２ｂ側を切削装置１２の保持テーブル１４に吸引させた上で、回転する切削ブレード１６を被加工物６の表面６ａ側から混合樹脂４の途中の深さまで切り込ませる。

図３に示すように、保持テーブル１４の表面は、支持基板２を吸引保持する保持面１４ａとなっている。この保持面１４ａには、保持テーブル１４の内部に形成された吸引路１４ｂを通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、支持基板２の裏面２ｂ側を吸引する吸引力が発生する。

保持テーブル１４の下方には、保持面１４ａに垂直な回転軸の周りに保持テーブル１４を回転させる回転機構（不図示）及び加工送り機構（不図示）が設けられている。保持テーブル１４に保持された支持基板２及び被加工物６は、回転機構で回転されると共に、加工送り機構で加工送り方向に移動される。

保持テーブル１４の上方には、円環状の切削ブレード１６が配置されている。切削ブレード１６は、スピンドル（不図示）を介してモータ（不図示）と連結されており、モータの回転力で高速に回転する。また、切削ブレード１６は、昇降機構（不図示）及び割り出し送り機構（不図示）を介して設けられており、昇降機構で昇降されると共に、割り出し送り機構で割り出し送り方向に移動される。

切削ブレード１６としては、０．３ｍｍの厚みのメタルレジンブレードを用いる。ただし、切削ブレード１６の材質、厚み等は特に限定されず、被加工物６に応じて変更できる。

本実施の形態の切削工程では、上述した切削装置１２の保持テーブル１４に、支持基板２を介して被加工物６を保持させる。そして、被加工物６の表面６ａ側に回転する切削ブレード１６を切り込ませる。

ここで、切削ブレード１６の先端部分１６ａの断面形状は、例えば、図３に示すように、円弧状になっており、切削ブレード１６の他の部分のように平坦ではない。そのため、混合樹脂４への切り込み量ｔを十分に大きくしないと、切削ブレード１６の先端部分１６ａの形状（先端形状）（ここでは、円弧状の断面形状）が切削後の被加工物６に残ってしまう。

そこで、切削ブレード１６の先端部分１６ａの形状が切削後の被加工物６に残らない程度に、切削ブレード１６を深く切り込ませる。上述のように、厚みの半分程度の範囲において切削ブレード１６が平坦でない場合、混合樹脂４への切り込み量ｔは、切削ブレード１６の厚みの半分以上とすることが好ましい。本実施の形態では、混合樹脂４への切り込み量ｔを０．２ｍｍとする。ただし、切り込み量ｔはこれに限定されない。

そして、加工送りと割り出し送りとを繰り返し、必要に応じて保持テーブル１４を回転させることで、全ての分割予定ラインに沿って切削ブレード１６を切り込ませる。その結果、被加工物２は、切削溝１８に沿って複数のチップ２０に切断される。

本実施の形態では、切削ブレード１６の切り込み量ｔは十分に大きくなっているので、切削ブレード１６の先端部分１６ａの形状が切断後のチップ２０に残ることはない。また、本実施の形態では、十分に厚く形成された混合樹脂４を用いているので、切削ブレード１６を深く切り込ませても、支持基板２は切削ブレード１６で切り込まれずに済む。よって、被加工物６の切削後に支持基板２を再利用できる。

ところで、切削ブレード１６を樹脂に切り込ませると、切削ブレード１６に目詰まりが生じて切削性能は低下してしまう。これに対して、本実施の形態では、樹脂８にＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ等を成分として含む粒子１０が分散されているので、樹脂８と共に粒子１０が切削され、目詰まりによる切削性能の低下を抑制できる。なお、混合樹脂４に切削ブレード１６を目立てできるような砥粒を分散させている場合には、目詰まりの抑制と共に、切削ブレード１６の目立てが実現される。

切削工程を実施した後には、剥離工程を実施する。図４は、剥離工程を模式的に示す模式的断面図である。剥離工程では、支持基板２を溶剤に浸して混合樹脂４を溶融させる。これにより、複数のチップ２０及び混合樹脂４は、支持基板２の表面２ａ側から剥離される。

なお、混合樹脂４を熱で軟化させても良い。樹脂８としてＵＶ硬化樹脂を用いる場合には、例えば、支持基板２を温水等に浸して混合樹脂４を膨潤させる方法等で、複数のチップ２０及び混合樹脂４を剥離させることもできる。

以上のように、本実施の形態の切削方法は、被加工物６の支持基板２への貼着に、粒子１０が分散された混合樹脂４を用いるので、支持基板２と被加工物６と間に位置する混合樹脂４を容易に厚くすることができる。

そのため、本実施の形態で示すように、切削ブレード１６の先端部分１６ａの形状（先端形状）が被加工物２に残らないように切削ブレード１６を深く切り込ませても、支持基板２が切削ブレード１６で切り込まれないように混合樹脂４を十分に厚くすることで、被加工物６の加工精度を低下させることなく支持基板２を再利用できる。

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、あらかじめ粒子１０が分散された混合樹脂４を用いる切削方法を例示しているが、本発明の切削方法はこれに限定されない。例えば、支持基板２と被加工物６とを貼着する際に、樹脂８を溶融させるタイミングで粒子１０を添加しても良い。

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２支持基板
２ａ表面
２ｂ裏面
４混合樹脂
６被加工物
６ａ表面
６ｂ裏面
８樹脂
１０粒子
１２切削装置
１４保持テーブル
１４ａ保持面
１４ｂ吸引路
１６切削ブレード
１６ａ先端部分
１８切削溝
２０チップ

Claims

両面が平坦面で形成された支持基板の表面に被加工物の裏面側を樹脂で貼着して、被加工物を切削する切削方法であって、
粒子が分散含有した混合樹脂を該支持基板上に供給し、被加工物の裏面側を該混合樹脂側に対面させ被加工物の裏面側の全面に渡って該混合樹脂が広がるまで被加工物を押圧して載置し、該混合樹脂を硬化させて、該支持基板上に所定厚みを規定する該混合樹脂を介して被加工物を貼着する貼着工程と、
該貼着工程を実施した後、該支持基板側を保持テーブルで保持して、切削ブレードによって被加工物の表面から該混合樹脂の厚み方向の途中まで切り込み、被加工物を完全切断して個片化する切削工程と、
該切削工程の後に、該支持基板の表面から該個片化された被加工物及び該混合樹脂を剥離する剥離工程と、を備え、
該所定厚みは、該切削ブレードが被加工物を切断する際に該切削ブレードの先端形状が被加工物に転写せず且つ該支持基板まで切り込まない厚みに規定されていることを特徴とする切削方法。