JP6161463B2

JP6161463B2 - 異物除去工具及び異物除去方法

Info

Publication number: JP6161463B2
Application number: JP2013163069A
Authority: JP
Inventors: 恒成清原
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2033-08-06
Also published as: JP2015030081A

Description

本発明は、断面形状が双凹形状の保持面を有した保持テーブルから異物を除去する異物除去工具及び異物除去方法に関する。

ＩＣ，ＬＳＩ等の数多くのデバイスが表面に形成され、且つ個々のデバイスが分割予定ラインによって区画された半導体ウエーハは、研削装置によって裏面が研削されて所定の厚みに加工された後、切削装置によって分割予定ラインを切削して個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の各種電子機器に利用されている。

ウエーハはその表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域とデバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有しており、最近になり電子機器の軽量化、小型化を可能にするために、ウエーハの裏面が研削装置によって研削されてウエーハの厚みは１００μｍ以下、更には５０μｍ以下程度に薄く形成される。

このようにウエーハを薄く研削すると取り扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。そこで、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削してウエーハ裏面に円形凹部を形成し、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域に対応する領域は研削せずに残存させて外周にリング状の補強部を形成する技術が例えば特開２００７−１９４６１号に開示されている。

ところで、この種のウエーハの研削には、保持テーブルに保持されたウエーハの回転中心を通過し形成すべきリング状の補強部の内側に位置付けられる環状の研削砥石が配設された研削ホイールを用いる必要があり、研削ホイールは、単純な平面研削用ホイールに比較して、保持テーブルの半径程度の比較的小さな外径となる。

このため、研削ホイール全体が常に保持テーブルに保持されたウエーハ上にオーバーラップしており、研削ホイールの回転軸を保持面に直交させた状態で研削を実施すると、ウエーハ面内厚みを均一化できるものの、ウエーハの研削面に交差研削条痕が生じ、次工程でエッチング等によってこの条痕を除去する場合に時間がかかってしまうという問題がある。

この問題を解決するために、特開２００８−６０４７０号公報では、断面形状が中心から外周に向かって凹状に湾曲した双凹形状の保持面を有する保持テーブルが開示されている。そして、このような保持テーブルに保持されたウエーハの研削時には、保持テーブルの回転軸に対する研削ホイールの回転軸を僅かばかり（例えば０．０１°程度）回転方向前側に傾斜させてウエーハの研削を実施することにより、従来問題であったウエーハの研削面に交差研削条痕が発生するのを防止している。

このような保持テーブルでウエーハを保持してウエーハの研削を継続すると、保持テーブルの保持面上には研削屑等の異物が付着する。そこで従来は、保持テーブルの概略半径程度の直径を有する油砥石を保持テーブルの保持面に当接させて保持面に付着した異物を除去するようにしていた。

特開２００７−１９４６１号公報特開２００８−６０４７０号公報

しかし、上述したように保持テーブルの保持面はその断面が双凹形状であるため、異物除去時に中心と外周の頂点に油砥石を当接させるとこれらの頂点が欠けてしまったり、頂点が過度に摩耗して保持テーブルの寿命が短命化するという問題がある。

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、保持テーブルの寿命を従来より延命し得る異物除去工具及び異物除去方法を提供することである。

本発明によると、被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周に向かって凹状に湾曲している保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去方法であって、異物除去時に該保持面の中心と外周との間の半径領域に当接するように適合した油砥石からなる円形砥石部と、異物除去時に該保持面の中心と外周に当接するように適合した該円形砥石部を囲繞する環状ブラシ部と、を備えた異物除去工具を準備する工具準備ステップと、該異物除去工具の該円形砥石部を該保持面の中心と外周との間の半径領域に当接させるとともに該環状ブラシ部を該保持面の中心と外周に当接させた状態で、該異物除去工具と該保持テーブルとを回転させることで、該保持面状の異物を除去する異物除去ステップと、を備えたことを特徴とする異物除去方法が提供される。

本発明の異物除去工具は、異物除去時に保持テーブルの保持面の中心と外周の頂点に当接する環状ブラシ部を有するため、異物除去を繰り返し実施しても保持面の中心と外周の頂点が過度に摩耗することがなく、保持テーブルの寿命を従来より長寿命化することができる。

研削ホイールによって実施される円形凹部研削ステップを示す斜視図である。円形凹部研削ステップの説明図である。円形凹部研削ステップ後のウエーハの裏面側斜視図である。図４（Ａ）は本発明実施形態に係る異物除去工具の平面図、図４（Ｂ）はホイールマウントに装着された異物除去工具の一部断面側面図である。異物除去ステップ時の異物除去工具と保持テーブルとの位置関係を示す模式図である。図５のＶＩ向から見た一部断面側面図である。図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。図５のＶＩＩＩ方向からみた一部断面側面図である。

本発明実施形態に係る異物除去工具を説明する前に、図１乃至図３を参照して、本発明の異物除去工具を使用して異物を除去する保持テーブルを用いたウエーハの裏面研削方法について説明する。ウエーハ１１はよく知られているように、その表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備えている。

ウエーハ１１の裏面研削を実施するには、ウエーハ１１の表面に形成されたデバイスを保護するために、ウエーハ１１の表面には表面保護テープ１３が貼着され、ウエーハ１１の裏面研削時には、研削装置の保持テーブル（チャックテーブル）１０で表面保護テープ１３側を吸引保持してウエーハ１１の裏面を露出させる。

研削ユニット１２は、スピンドルハウジング１４中に回転可能に収容されたスピンドル１６と、スピンドル１６の先端部に固定されたホイールマウント１８と、ホイールマウント１８に着脱可能に装着された研削ホイール２０とを含んでいる。

研削ホイール２０は、環状のホイール基台２２と、ホイール基台２２の下端部に環状に固着された複数の研削砥石２４とから構成される。研削ホイール２０は、研削すべきウエーハ１１の半径と概略同程度或いは半径以下の直径を有している。

裏面研削ステップでは、研削砥石２４をウエーハ１１のデバイス領域に対応する裏面に当接させて保持テーブル１０を矢印ａで示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ユニット２０を矢印ｂで示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削ユニット送り機構を作動して研削ホイール２０の研削砥石２４をウエーハ１１の裏面に接触させながら、研削ホイール２０を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。

その結果、ウエーハ１１の裏面には、図３に示すように、デバイス領域に対応する領域が研削除去されて円形凹部１５が形成されるとともに、外周余剰領域は残存されてリング状の補強部１７が形成される。

この研削方法を実施するためのウエーハ１１と研削ホイール２０との関係について図２を参照して説明する。保持テーブル１０の回転中心Ｐ１と環状に配設された研削砥石２４の回転中心Ｐ２は偏心しており、研削ホイール２０は、研削砥石２４がウエーハ１１の回転中心Ｐ１を通過し、且つ研削砥石２４の外周縁がデバイス領域と外周余剰領域との境界１９を通過する外径に設定されている。

この研削方法に使用する保持テーブル１０は、図６乃至図８に示すように、保持テーブル１０の保持面３８が、中心から外周にかけて凹形状に湾曲されており、中心及び外周には凸状の頂部４０，４２が設けられている。頂部４０は点状に形成され、頂部４２は環状に形成されている。

図６乃至図８では、説明の便宜上、保持面３８の形状を誇張して示しているが、保持面３８の高低差ｈは、例えば保持テーブル１０の直径が２００ｍｍの場合で１０μｍ程度である。

次に、図４を参照して、本発明実施形態に係る異物除去工具３０について説明する。図４（Ａ）は異物除去工具３０の平面図であり、図４（Ｂ）は研削装置のホイールマウント１８に装着された異物除去工具３０の一部断面側面図を示している。

異物除去工具３０は、基台３２と、基台３２の下面に固着された円形砥石部３４と、円形砥石部３４を囲繞する環状ブラシ部３６とから構成される。円形砥石部３４は油砥石から構成される。

異物除去工具３０の直径は保持テーブル１０の半径と概略同程度に設定されている。より詳細には、図５に示すように、円形砥石部３４の外周縁３４ａが保持テーブル１０の半径未満に設定され、環状ブラシ部３６の外径が保持テーブル１０の半径よりも僅かばかり大きくなるように設定されている。

図５を参照すると、異物除去工具３０を使用した異物除去ステップ時の異物除去工具３０と保持テーブル１０との位置関係を示す模式図が示されている。図６は図５のＶＩ方向から見た一部断面側面図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図、図８は図５のＶＩＩＩ方向から見た一部断面側面図をそれぞれ示している。

図８に示すように、異物除去工具３０を使用した異物除去ステップでは、スピンドル１６の回転軸１６ａは保持テーブル１０の回転軸１０ａに対して回転方向前方側に僅かな角度α（例えば０．０１°程度）傾斜している。このスピンドル１６の傾斜角αは、ウエーハ１１の裏面研削時でも同様である。

このように、異物除去工具３０は保持テーブル１０の回転軸１０ａに対して回転方向前方側に僅かばかり傾斜して装着されているため、図５の太線３５で示すように異物除去工具３０の円形砥石部３４は半円形状で保持テーブル１０の保持面３８に当接する。

異物除去ステップでは、図６及び図７に示されるように、異物除去工具３０の環状ブラシ部３６は保持面３８の中心頂部４０及び外周の環状頂部４２に当接し、円形砥石部３４が凹形状に湾曲した保持面３８に当接するように、異物除去工具３０を配置し、保持テーブル１０を矢印ａ方向に回転するとともに異物除去工具３０を矢印ｂ方向に回転させながら、保持テーブル１０の保持面３８に付着した研削屑等の異物を除去する。

この異物除去ステップ時には、異物除去工具３０の環状ブラシ部３６が保持面３８の中心頂部４０と外周の環状頂部４２とに当接しながら異物除去ステップが実施されるため、保持面３８に付着している異物は円形砥石部３４でこすられて除去されるが、中心頂部４０及び外周の環状頂部４２には環状ブラシ部３６は当接しているため、頂部４０，４２が欠けたり過度に摩耗することがなく、保持テーブル１０の寿命を長寿命化することができる。

上述した実施形態では、異物除去工具３０は研削ホイール２０が装着されるスピンドル１６に装着されているが、スピンドル１６とは別の異物除去工具専用のスピンドルに装着するようにしても良い。

１０保持テーブル
１１ウエーハ
１５円形凹部
１７リング状補強部
２０研削ホイール
２４研削砥石
３０異物除去工具
３４円形砥石部
３６環状ブラシ部
３８湾曲保持面
４０中心頂部
４２環状頂部

Claims

被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周に向かって凹状に湾曲している保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去方法であって、
異物除去時に該保持面の中心と外周との間の半径領域に当接するように適合した油砥石からなる円形砥石部と、異物除去時に該保持面の中心と外周に当接するように適合した該円形砥石部を囲繞する環状ブラシ部と、を備えた異物除去工具を準備する工具準備ステップと、
該異物除去工具の該円形砥石部を該保持面の中心と外周との間の半径領域に当接させるとともに該環状ブラシ部を該保持面の中心と外周に当接させた状態で、該異物除去工具と該保持テーブルとを回転させることで、該保持面上の異物を除去する異物除去ステップと、
を備えたことを特徴とする異物除去方法。