JPH09155746A - 内周刃ダイヤモンド砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイヤモンドの付着状況の良くないダイヤモ
ンド砥石を半導体等の結晶切断に用いた場合、切断中に
ウェハに割れが発生したり、表面にダメージが入り、ウ
ェハの不良が発生していた。 【解決手段】 刃側面の削り代ｔとダイヤモンド平均粒
径をｄとしたとき、ｔ／ｄが０．６以上１．０以下で刃
側面を削ったことにより、密着性の高い埋まっているダ
イヤモンドを表出させ、切断に寄与するダイヤモンドの
個数を確保して切断能力を増加し、不良を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体等の結晶を薄板
状に切断しウェハをうる内周刃ダイヤモンド砥石に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】内周刃砥石は、図１に示す様にステンレ
ス製の薄板リング状の台金１（厚さをＴと示す）の内周
に、ダイヤモンド等の超砥粒をＮｉ、Ｃｏ等のメッキ相
中に分散してなる砥粒層２を形成したものであり、その
外周部が回転駆動装置に固定されて高速回転されること
により、内周部に挿入されたシリコン、ガリウムひ素イ
ンゴット等の半導体結晶の被削材（図示せず）を、砥粒
層２によってウエハ状に切断するようになっている。

【０００３】内周刃砥石の従来の技術として、例えば実
開平１−１３８５６５号公報に示されるものがあって、
台金の肉厚と外径との比率、あるいは、台金の抗張力等
を制御し砥石の振れを低減させて切断されるウエハ肉厚
のばらつきを減らし、切削精度を高め、また反りの無い
ウエハを製造する技術が示されている。又、ＥＰ特許第
４３２６３７号公報には、内周刃自体を研削する装置に
関するものが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】半導体の様に高価な材
料には、切断精度が高く、ウェハが割れることなく良好
なウェハが得られるために、内周刃ダイヤモンド砥石に
よる切断が広く行なわれ、益々重要になってきている。
内周刃砥石を用いて半導体などの結晶を薄板状に切断す
る場合、内周刃ダイヤモンド砥石が半導体などの結晶に
直接接触し切断していくことになる。

【０００５】該ダイヤモンド砥石は、電着等によりニッ
ケル等の金属を台金に固着するときに、同時にダイヤモ
ンド砥粒の如く堅くて長寿命であるものを一緒に結合
し、固着させて出来るものである。そして内周刃ダイヤ
モンド砥石のダイヤモンド砥石部分を製造するには、出
来上がった電着直後のダイヤモンド砥石をドレッシング
砥石等を用いて削り上げて使用していたが、その削り代
（削り代とは図２のｔに示すように、電着直後の刃厚ｔ
₁と仕上げ刃厚ｔ₂との差のほぼ半分に相当する。）は定
量化されておらず、表面の浮いている砥粒がなくなる。
すなわち、砥石面を触手した時に砥粒が手にひっついて
こないかどうか等を尺度としている程度である。

【０００６】しかし、電着直後のダイヤモンド砥石の表
層と内部とは、ダイヤモンド砥粒の電着物への結合付着
状況にばらつきが生じていると考えられる。表層と内部
に電着状況に差があるのは、一般の電着物においても良
く知られているものである。結合付着状況の良くないダ
イヤモンド砥石を用いて半導体などの結晶を薄板状に切
断すると、切断中に結晶に割れが発生したり、ウェハの
表面に深い傷が入り、結晶中に欠陥が出来てその結果ウ
ェハを鏡面に磨いても結晶中に欠陥が残ってしまう等の
不良が発生していた。

【０００７】すなわち、従来の内周刃砥石は前記ダイヤ
モンド砥粒の電着物への結合付着状況の差に起因したダ
イヤモンド砥石の付着不良等による不都合なダイヤモン
ド砥石を半導体等の結晶切断に用いた場合、切断中にウ
ェハに割れが発生したり、表面にダメージが入り、ウェ
ハの不良が発生していた。

【０００８】ニッケル等の金属を台金に固着するとき
に、同時にダイヤモンド砥粒の如く堅くて長寿命である
ものを一緒に結合し、電着等で固着させる場合、何の処
理も行われないダイヤモンド砥石は、表面に突出してい
るダイヤモンド砥粒のメッキ層との密着性が悪く、例え
てみれば歯槽膿漏の場合、歯自体が脱落しそうな状態に
あるように、ダイヤモンド砥粒があたかも歯槽膿漏の歯
のごとき状態にある。

【０００９】このため、刃側面の削り代が少ないと、ダ
イヤモンドの脱落が増える傾向にある。そこで削り代を
多くすることによって、密着性の高い埋まっているダイ
ヤモンド砥粒を研削面表面に表出させることにより、切
断に寄与するダイヤモンドを確実なものとして切断能力
を増加し、不良を低減させることが考えられる。

【００１０】しかし、切断に寄与すべきダイヤモンド砥
粒個数を確保するために、厚くメッキを施して、そして
削り代を多くすなわち厚く削ると、上記メッキ時及び削
る時各々の人手等の作業工数がかかり結果的にはコスト
高になるという不都合が発生し、適当な削り代が必要と
される。

【００１１】

【課題を解決するための手段】適切な削り代を得るに
は、ｔ／ｄ（ｔ：削り代 μｍ ｄ：ダイヤモンド平均
粒径μｍ）が ０．６以上の時、すなわち０．６を選べ
ばそれ以上の研削はコストがかかり無駄ということにな
り、切断能力が向上し、不良に対して有効に働くことが
判明した。０．６以上であれば有効に働く訳であるが
１．０以内で十分で、１．０になると本来埋まっていた
ものが削り取られてしまう状況であるので、１．０以内
にするのが望ましい。

【００１２】

【実施の態様】次の表１に示す条件にて評価した。

【００１３】

【表１】

【００１４】その結果を表２及び表３にしめす。表２は
削り代ｔに対するダイヤモンド個数である。縦軸は０．
７ｍｍの長さに於けるダイヤモンドの個数である。すな
わち、ダイヤモンド砥石の表面小片を電子顕微鏡で観察
して、視野内の長さ０．７ｍｍあたりに存在したダイヤ
の個数である。

【００１５】横軸は粒径に対する削り代の比である。削
り代比が増加するに従ってダイヤモンドの平均個数が増
加していると云える。中に削り込んで行くに従って、脱
落しないダイヤモンドのみ残ってダイヤモンド砥粒が多
く埋まった状況になっていることになる。０．６以上は
コスト的に不必要な削りであるが、０．６以上でも有効
である。しかし、１．０を越すと本来埋まっていたダイ
ヤモンドも除去してしまったことになるので、１．０を
越す研削は全く意味がないので、研削を１．０までで止
めるようにすべきである。１．０を越すと無駄の繰り返
しになるのみであるからである。

【００１６】表３は削り代に対する研削抵抗を示す表で
ある。横軸は表２と同じく削り代比である。縦軸は、研
削抵抗を示している。この研削抵抗の測定法自体は特開
昭６２−２７８４２８号公報として開示されている。す
なわち、半導体結晶等は内周刃によって、一端から順に
薄いウエハに切断研削してゆく場合に、切断が最後に行
われる支持端において、支持部材によって片持支持され
ている。支持部材は半導体結晶の支持端にエポキシ樹脂
剤等を介して固着され、支持部材は剛体であるテーブル
に固定されている。そして、研削抵抗に比例してエポキ
シ樹脂剤が撓むので、半導体結晶の支持端に設けた変位
計により支持端の変位を測定し、これと切断刃と支持端
との距離との関係にともなう研削抵抗を変位計により求
めてゆくものである。

【００１７】研削抵抗は、研削に用いられる内周刃ダイ
ヤモンド砥石と半導体結晶の間に働く研削抵抗であっ
て、その値が高いことは、砥石が鈍くなったり、欠けた
りしたと言うことである。その値が低いことは、前記の
現象が発生していないと考えて十分である。削り代比が
０．４から大きくなるに従って研削抵抗は低下して、
０．６の値で低くなりそれ以上の上昇はみられない。削
り代比０．６を選べばそれ以上の研削を必要としないこ
とがわかるのである。

【００１８】

【表２】

【００１９】

【表３】

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように有効な削り代を取っ
た内周刃砥石を用いる事により、切断に寄与するダイヤ
モンドの個数を確保出来るので半導体等の結晶切断時、
切断能力を上げることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】内周刃砥石の外観とその横断面を示す図であ
る。

【図２】電着後の内周刃先端部の断面を示す図である。

【図３】内周刃を削り上げた状態を示す図である。

【符号の説明】

１・・・・台金 ２・・・・ダイヤモンド砥粒層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刃側面の削り代をｔ、ダイヤモンド平均
   粒径をｄとしたとき、ｔ／ｄが０．６以上１．０以下で
   刃側面を削ったことを特徴とする内周刃ダイヤモンド砥
   石。