KR20080102608A - 반도체 웨이퍼 이면 연삭용 컵모양 숫돌 및 연삭방법 - Google Patents

반도체 웨이퍼 이면 연삭용 컵모양 숫돌 및 연삭방법 Download PDF

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KR20080102608A
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유지 미야모토
다쓰히코 이세
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아사히 다이아몬드코교 가부시끼가이샤
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    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Abstract

특별히 복잡한 제조 가공을 필요로 하지 않고, 베어지는 정도를 향상시킴으로써 연삭 능률을 높이고 또한 다음 공정의 마무리 연삭에서의 장애가 되는 연삭 손상의 발생을 억제할 수 있는 반도체 웨이퍼 이면 초벌연삭용의 컵모양 숫돌 및 그러한 초벌 연삭용 컵모양 숫돌에 의한 초벌 연삭가공을 이용한 바람직한 연삭가공 방법을 제공한다.
반도체 웨이퍼W의 이면의 연삭에 있어서의 마무리 연삭의 이전 공정의 초벌 연삭에 사용하기 위한 컵모양 숫돌2로서, 초지립팁4를, 원반 모양의 몸체3의 원형 모양 측면31에 대략 방사상이 되도록 연삭 작용면41의 장변42가 몸체3의 대략 지름방향을 따르도록 배치하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 웨이퍼 이면 연삭용 컵모양 숫돌 및 연삭방법{CUP-TYPED GRINDER FOR THE BACK SURFACE OF SEMICONDUCTOR WAFER, AND GRINDING METHOD}
도1은, 본 발명의 실시예의 연삭장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도2는, 본 발명의 실시예의 초벌 연삭용 컵모양 숫돌의 평면도이다.
도3은, 도2의 초벌 연삭용 컵모양 숫돌의 단면도이다.
도4는, 도2, 3의 초벌 연삭용 컵모양 숫돌의 일부 측면도이다.
도5는, 본 발명의 실시예의 초지립팁의 사시도이다.
도6은, 본 발명의 실시예의 마무리 연삭용 컵모양 숫돌의 평면도이다.
도7은, 도6의 마무리 연삭용 컵모양 숫돌의 단면도이다.
도8은, 도6, 7의 마무리 연삭용 컵모양 숫돌의 일부 측면도이다.
도9는, 본 발명의 실시예와 비교대상예의 초벌 연삭에서의 가공저항 측정결과이다.
도10은, 본 발명의 실시예와 비교대상예에서의 초벌연삭 한 웨이퍼를 다시 마무리 연마 했을 때의 가공저항 측정결과이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 초벌 연삭용 연삭장치 2 초벌 연삭용 컵모양 숫돌
3 몸체 4 초지립팁(超砥粒tip)
5 마무리 연삭장치 6 마무리 연삭용 컵모양 숫돌
7 몸체 8 초지립팁
11 회전축 12 척테이블
13 회전축 51 회전축
52 척테이블 53 회전축
본 발명은, 반도체 웨이퍼(半導體 wafer)의 이면(裏面)의 초벌 연삭에 사용하는 컵모양 숫돌 및 그것을 사용한 연삭방법(硏削方法)에 관한 것이다.
종래에 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼의 이면 연삭에는, 몸체의 원형모양 측면에 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소(立方晶窒化硼素; CBN)로 이루어지는 초지립층(超砥粒層)을 링모양으로 형성한 컵모양 숫돌이 사용되고 있다. 반도체 웨이퍼의 이면 연삭에 있어서는, 두께 775μｍ 정도의 반도체 웨이퍼의 표면에 소정의 성막(成膜)이 이루어진 반도체 웨이퍼를, 초벌 연삭에 의하여 대략 소정의 두께 가까이 까지 뒷편으로부터 깎고, 최후에 마무리 연삭에 의하여 소정의 두께로 또한 평활한 면이 되도록 처리를 한 다. 그런데 최근, 반도체 칩의 박형화(薄型化)가 진행되고 있고, 그에　따라 반도체 웨이퍼의 이면 연삭에 있어서는 초벌 연삭에서의 연삭량을 크게 하여 얇은 웨이퍼로 하는 가공이 많아지고 있다. 초벌 연삭은, 반도체 웨이퍼 표면의 성막공정 등의 공정에서부터 다음의 마무리 연삭공정의 사이에 위치하고 있어, 초벌 연삭에 많은 가공 시간이 소비되면, 다른 공정에 있어서 기다리는 시간이 발생하여 전체의 가공 능률에 영향을 준다. 그런데 반도체 웨이퍼는, 단지 연삭속도를 크게 하면, 최악의 경우에 웨이퍼가 타는 현상이 발생하거나 웨이퍼가 깨어지는 현상이 야기되어 가공 불능이 되어버린다. 그 경우에 마무리 연삭에서의 가공 부담이 커지게 된다. 그 때문에 초벌 연삭에 있어서, 베어지는 정도를 향상시킴으로써 무리 없이 연삭능률을 높이고 또한 다음 공정의 마무리 연삭에서의 장애가 되는 연삭 손상(損傷;damage)의 발생을 억제할 수 있는 가공이 요구되고 있다.
따라서 반도체 웨이퍼의 이면 가공에 사용하는 컵모양 숫돌에 있어서 베어지는 정도를 향상시키는 기술개발이 다양하게 이루어지고 있고, 예를 들면 특허문헌1에 기재되어 있는 발명에 있어서는, 링모양의 초지립층에 다단형상(多段形狀)의 다수의 홈을 형성하여 절단가루를 원활하게 배출할 수 있어서 베어지는 정도가 우수한 컵모양 숫돌로 하고 있다. 특허문헌2에 있어서는, 또한 이러한 홈의 일부를 몸체의 원주면에까지 연장하여 형성하고 있다.
[특허문헌1] 일본국 공개특허공보 특개평11-179667호 공보
[특허문헌2] 일본국 공개특허공보 특개평11-245169호 공보
그러나 특허문헌1이나 특허문헌2에 기재되어 있는 발명에서는, 초지립층에 대하여 방전가공(放電加工) 등에 있어서의 복잡한 형상의 가공을 실시할 필요가 있고, 또한 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭대상으로 하고는 있지만, 특별히 초벌 연삭과 마무리 연삭과의 기술상의 특유성을 고려하여 각각에 사용하는 경우에 있어서 바람직한 고안을 실시하는 것은 아니었다.
본 발명은, 종래기술의 상기 문제를 해결하기 위한 것으로서, 특별히 복잡한 제조가공을 필요로 하지 않고, 베어지는 정도를 향상시킴으로써 초벌 연삭에서의 연삭능률을 높이고 또한 다음 공정의 마무리 연삭에서의 장애가 되는 연삭 손상의 발생을 억제할 수 있어서 마무리 연삭의 연삭능률의 향상도 달성할 수 있는 반도체 웨이퍼 이면 초벌 연삭용의 컵모양 숫돌 및 그러한 초벌 연삭용 컵모양 숫돌에 의한 초벌 연삭 가공을 이용한 바람직한 연삭가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반도체 웨이퍼(半導體 wafer) 이면 연삭용 컵모양 숫돌은, 반도체 웨이퍼의 이면(裏面)의 연삭에 있어서의 마무리 연삭의 이전 공정의 초벌 연삭에 사용하기 위한 컵모양 숫돌 로서, 초지립팁을, 원반 모양의 몸체의 원형모양 측면에 대략 방사상(放射狀)이 되도록 연삭 작용면의 장변이 몸체의 대략 지름방향을 따르도록 배치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 초지립팁을 몸체에 대략 방사상으로 배치한다고 하는 간이한 구성이면서, 베어지는 정도가 향상되어 연삭능률을 높이고, 또한 다음 공정의 마무리 연삭에서의 장애가 되는 반도체 웨이퍼의 크랙이나 엣지 치핑(edge chipping)의 연삭 손상의 발생을 억제할 수 있는 반도체 웨이퍼 이면 연삭용 컵모양 숫돌로 할 수 있다.
또한 초지립팁의 초지립의 평균 입경을, #270∼#800로 하는 경우에는, 반도체 웨이퍼의 이면의 초벌 연삭에 바람직한 초지립의 범위로 할 수 있다.
또한 초지립팁의 연삭 작용면의 장변을, 몸체의 지름방향의 ±10도의 범위 내에서 대략 지름방향을 따르도록 배치하는 경우에는, 초지립팁이 몸체 직경방향을 따르는 바람직한 범위로 할 수 있다.
또한 인접하는 초지립팁 사이의 간격을, 초지립팁의 연삭 작용면의 단변의 길이보다 크게 하는 경우에는, 초지립팁을 대략 방사상으로 배치하는 것에 의한 작용이 현저하고 또한 절단가루 배출도 양호하게 할 수 있다.
또한 초지립팁의 연삭 작용면에 있어서의 형상을, 대략 몸체의 지름방향을 따라 회전방향으로 볼록한 원호 모양으로 할 수 있다. 이 경우에 숫돌의 마모를 적게 하여 숫돌 수명을 향상시킬 수 있다. 또한 종래부터 사용되고 있는 원호 모양 초지립팁을 몸체 측면에 대략 연속하는 대략 링모양으로 배치한 컵모양 숫돌에 있어서의 초지립팁과 같은 제조방법에 의하여 초지립팁을 제조할 수 있고, 경우에 따라서는 같은 사양에 의하여 제조도 할 수 있다.
또한 본 발명의 반도체 웨이퍼 이면 연삭방법은, 반도체 웨이퍼 이면의 연삭방법에 있어서, 초지립팁이, 원반 모양의 몸체의 원형모양 측면에 대략 방사상이 되도록 연삭 작용면의 장변이 몸체의 대략 지름방향을 따르도록 배치된 컵모양 숫돌을 사용하여 초벌 연삭가공을 한 후에, 초지립팁이, 원반 모양의 몸체의 원형모양 측면에 대략 링모양이 되도록 연삭 작용면의 장변이 대략 몸체의 원주방향을 대략 따르도록 배치된 컵모양 숫돌을 사용하여 마무리 연삭가공을 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 상기 초지립팁을 대략 방사상으로 배치한 컵모양 숫돌에 의하여 베어지는 정도가 증가한 초벌 연삭가공에 의한 능률향상에 더하여, 그 후의 초지립팁을 대략 링모양으로 배치한 컵모양 숫돌에 의한 마무리 연삭가공에 있어서도 베어지는 정도가 증가하여 연삭능률이 향상된 가공을 할 수 있다. 따라서 연삭가공 전체로서 연삭능률의 향상을 도모할 수 있음과 아울러 반도체 웨이퍼의 연삭면을 평탄하게 할 수 있다.
(실시예)
이하, 도면에 의거하여 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 이면 초벌연삭용의 컵모양 숫돌 및 그러한 초벌 연삭용 컵모양 숫돌에 의한 초벌 연삭가공 을 이용한 연삭가공 방법의 적합한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 도1은, 본 실시예의 연삭장치의 전체를 나타내는 개념도이다. 초벌 연삭용 연삭장치1은, 회전축11에 의하여 회전 가능하고 또한 축방향으로 진퇴 가능하게 설치된 초벌 연삭용 컵모양 숫돌2와, 회전축11과 축심이 어긋나게 배치된 회전축13에 의하여 회전 가능하고 또한 반도체 웨이퍼W를 표면에 고정하는 척테이블(chuck table)12로 구성된다.
마무리 연삭장치5도 마찬가지로, 회전축51에 의하여 회전 가능하고 또한 축방향으로 진퇴 가능하게 설치된 마무리 연삭용 컵모양 숫돌6과, 회전축51과 축심이 어긋나게 배치된 회전축53에 의하여 회전 가능하고 또한 반도체 웨이퍼W를 표면에 고정하는 척테이블52로 구성된다.
본 실시예에서 특징적인 초벌 연삭용 컵모양 숫돌2를 도2∼4에 나타낸다. 도2는, 도1의 컵모양 숫돌2를 밑에서부터 본 경우에 상당하는 평면도이며, 도3은 그 III-III의 단면도이다. 컵모양 숫돌2는, 원반 모양의 몸체3과, 그 원형모양의 측면31에 대략 방사상이 되도록 부착된 초지립팁4로 구성된다. 몸체3의 지름은 200∼350mm 정도가 바람직하다. 도4는, 도3에 있어서의 IV방향으로부터 컵모양 숫돌2의 원주면의 일부를 본 측면도이다. 초지립팁4는, 몸체3의 측면31에 형성된 홈32에 삽입되어서 접착제에 의하여 고정되어 있다. 여기에서 홈32는 몸체3을 지름방향으로 관통하고 있지만, 측면31을 지름방향으로 다소 폭이 넓게 하여, 초지립팁4의 저면과 대략 같은 모양의 구멍을 형성하고 거기에 초지립팁4를 접착제에 의하여 고정시 켜도 좋다. 초지립팁4에 있어서 도면에 있어서의 상방의 면이, 반도체 웨이퍼W의 이면에 접촉하는 연삭 작용면41이 된다.
도5(A)는 초지립팁4의 사시도이다. 초지립팁4는, 직육면체 형상을 하고 있고, 연삭 작용면41에 있어서의 장변42가 몸체3의 대략 지름방향을 따르도록 배치된다. 여기에서 장변은 5∼50mm 정도, 단변은 2∼5mm 정도, 높이는 3∼10mm 정도가 바람직하다. 초지립팁4는, 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소(CBN)로 이루어지는 초지립을 페놀 수지(phenol resin)나 폴리이미드 수지(polyimide resin)에 의하여 결합된 레진 숫돌, 글라스 질(glass質)의 결합재에 의하여 결합한 비트리파이드(vitrified) 숫돌이 바람직하지만, 상기와 같은 형상으로 제작할 수 있는 초지립 숫돌이면 다른 종류의 것이라도 좋다. 초지립의 평균 입경은 #270 이상, #800 이하가 바람직하다. 초지립의 평균 입경이 #270 미만이면, 지립이 지나치게 거칠어서 반도체 웨이퍼 이면의 요철이 커지고, 다음 공정의 마무리 연삭에서 충분한 평탄화를 할 수 없다. 또한 #800을 넘으면 초벌 연삭으로서는 능률적인 연삭을 할 수 없다.
초지립팁4는, 몸체3의 대략 지름방향을 따르는 것으로서, 지름방향의 ±10도의 범위 내이면, 본 실시예의 방사상 배치로서의 작용을 충분하게 달성할 수 있는 것이다. 또한 몸체3에 대한 배치에 있어서, 인접하는 초지립팁4의 사이의 간격은, 초지립팁4의 단변43의 길이보다 크게 함으로써, 제각기 초지립팁4가 방사상으로 배치된 것에 의한 작용을 다할 수 있음과 아울러 충분한 간격에 의한 절단가루의 배출 능력이 향상된다.
도5(A)에서는 초지립팁4는 직육면체 형상의 것으로서 설명하고 있지만, 도5(B)에 나타나 있는 바와 같이 원호 형상으로 할 수 있다. 이 경우에 연삭 작용면41에 있어서의 원호 모양의 장변42를, 도2에 나타내는 바와 마찬가지로 몸체3의 지름방향으로 배치한다. 그 경우에도, 지름방향의 ±10도의 범위 내로 하는 것이나, 인접하는 초지립팁4의 사이의 간격은 초지립팁4의 단변43의 길이보다 크게 하는 것이 바람직한 것 등은 같다. 또한 원호의 볼록한 측은, 회전방향 측이 되도록 배치하는 것이 바람직하다.
다음에 마무리용 연삭장치5에 있어서의 마무리용 컵모양 숫돌6에 대해서 도6∼8에 의하여 설명한다. 이 컵모양 숫돌6 자체는, 종래부터 사용되고 있는 형태의 숫돌이다. 도6은, 도1의 컵모양 숫돌6을 밑에서부터 본 경우에 해당하는 평면도이며, 도7은 그 VII-VII의 단면도이다. 컵모양 숫돌6은, 원반 모양의 몸체7과 그 원형모양의 측면71에 대략 링모양이 되도록 대략 원주방향을 따라 부착된 초지립팁8로 구성된다. 몸체7의 지름은 200∼350mm 정도가 바람직하다. 도8은, 도7에 있어서의 VIII 방향으로부터 컵모양 숫돌6의 원주면의 일부를 본 측면도이다. 초지립팁8은, 몸체7의 측면71에 가장자리를 따라 형성된 링모양의 홈72에 서로 인접하는 초지립팁8의 사이에 약간의 간격을 구비하도록 하여 삽입되어서 접착제에 의하여 고정되어 있다. 초지립팁8은, 도5(B)에 나타낸 초벌 연삭용의 초지립팁4의 예와 같은 형상으로서, 숫돌의 종류도 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소(CBN)로 이루어지는 초지립을 페놀 수지나 폴리이미드 수지에 의하여 결합한 레진 숫돌, 글라스 질의 결합재에 의하여 결합한 비트리파이드(vitrified) 숫돌 또는 형성 가능한 다른 숫돌인 것도 같다. 다만 초지립의 평균 입경은, 초벌 연삭에 사용한 것보다 가는 것으로서 마무리에 적당한 #400 이상, #4000 이하의 것이 바람직하다. 이러한 형상의 초지립팁을, 초벌 연삭용 컵모양 숫돌2의 경우에는 대략 방사상으로 배치했지만, 마무리 연삭용 컵모양 숫돌8에서는 종래와 마찬가지로 대략 링모양으로 배치하고 있다.
다음에 본 실시예의 연삭장치에 있어서 연삭작용에 대해서 설명한다. 초벌 연삭용 연삭장치1의 척테이블12 상에 이면을 위로 해서 고정되어 소정의 속도로 회전하는 반도체 웨이퍼W에 대하여, 컵모양 숫돌2가, 소정의 속도로 회전하면서 축방향으로 이동하여 반도체 웨이퍼W의 이면을 연마하여 정해진 반도체 웨이퍼의 두께의 목표치에 대략 가까운 두께까지 가공한다. 계속하여 다음 공정의 마무리 연삭장치5의 컵모양 숫돌6은, 반도체 웨이퍼W의 이면에 대하여 초벌 연삭가공에서 발생한 표층부의 크랙 부분을 깎아냄과 아울러 이면을 평탄화하는 것이다. 초벌 연삭가공에 있어서, 본 실시예의 대략 방사상으로 배치된 컵모양 숫돌2를 사용함으로써 후술하는 실시예1과 같이, 종래 사용되고 있었던 대략 링모양으로 배치된 컵모양 숫돌을 사용했을 경우와 비교하여, 가공 저항이 대폭적으로 저감되고 베어지는 정도가 우수한 연삭가공을 할 수 있다. 그 때문에 컵모양 숫돌2를 축방향으로 진 행시키는 이송속도(반도체 웨이퍼W에 대한 파고 들어가기 속도)를 빨리 할 수 있고, 연삭가공의 능률향상을 도모할 수 있다. 또한 가공 저항이 적어지므로 취성재료인 반도체 웨이퍼W의 이면의 표층부에서의 크랙 등의 발생이나 테두리부에서의 엣지 치핑 발생에 의한 연삭 손상을 억제할 수 있고, 마무리 연삭에서의 연삭 능률도 향상시킬 수 있다. 또한 가공 저항이 저하하므로, 그 만큼 초벌 연삭에서 사용하는 초지립의 평균 입경을 가는 것으로 할 수 있고, 그 경우에 초벌 연삭에서의 평탄화가 향상하여 손상도 더 억제할 수 있기 때문에, 마무리 연삭가공에 있어서 연삭 마진을 감소시켜서 능률을 높일 수 있고, 마무리면의 평탄성을 더 높이는 것이 가능하게 된다.
또한 마무리 연삭장치5에 있어서 종래형의 대략 링모양의 컵모양 숫돌6을 사용했을 경우에, 대략 방사상인 본 실시예의 초벌 연삭용 컵모양 숫돌2에 의하여 연마된 반도체 웨이퍼W의 마무리 연삭에서는, 초벌 연삭이 종래형의 대략 링모양인 컵모양 숫돌로 이루어졌을 경우와 비교하여, 후술하는 실시예2와 같이 가공 저항이 저감되어 베어지는 정도가 우수한 가공으로 할 수 있다. 따라서 초벌 연삭용 컵모양 숫돌2에 본 실시예와 같이 초지립팁4를 대략 방사상으로 배치한 것을 이용함으로써 초벌 연삭가공의 능률과 질을 향상시킬 수 있음과 아울러 마무리 연삭가공의 능률과 질도 향상되도록 할 수 있다.
또한 초벌 연삭가공용의 컵모양 숫돌2에 있어서, 도5(B)에 나타나 있 는 원호 모양의 초지립팁4를 회전방향으로 볼록하게 되도록 대략 방사상으로 배치하였을 경우에는, 가공 저항은, 도5(A)의 직육면체　모양의 초지립팁을 대략 방사상으로 배치한 것과 거의 같도록 저감할 수 있다. 또한 후술하는 실시예3과 같이, 종래의 대략 링모양으로 배치된 것이나 직육면체 형상의 초지립팁을 대략 방사상으로 배치한 것에 비하여, 숫돌 마모의 속도를 감소시킬 수 있어 숫돌 수명을 연장시킬 수 있다. 또한 종래부터 사용되고 본 실시예의 마무리 연삭에도 채용하고 있는, 몸체 측면에 대략 연속하고 대략 링모양으로 배치한 컵모양 숫돌에 있어서의 원호 모양 초지립팁은, 일단 연속한 링모양으로 소결(燒結)까지의 공정을 하고 그 후에 분할해서 제조할 수 있는데, 도5(B)에 나타내는 원호 모양 초지립팁4이면 이와 동일한 제조방법에 의하여 초지립팁을 제조할 수 있다. 또한 경우에 따라서는, 같은 사양에 의하여 제조도 할 수 있어 제조공정이나 제조설비를 공통으로 할 수 있다.
이하, 각 실시예에 대해서 설명한다.
(실시예1)
도5(A)에 나타내는 형상의 초지립팁4를 사용한 초벌 연삭용 컵모양 숫돌2의 실시예로서, 다음과 같은 숫돌을 제작하였다.
몸체3의 지름 : 300mm, 초지립팁4의 연삭 작용면의 장변 : 19mm 정도, 단변 : 3mm, 초지립팁4의 수 : 48개를 방사상으로 배치, 초지립의 종류 : 그라인딩 다이아몬드 그래뉼(grinding diamond granule), 초지립의 평균 입경 : #325, 결합재 : 페놀 수지
이에 대하여 비교의 대상은, 상기와 동일한 조건이지만, 직육면체　모양이 아니라, 폭 3mm, 원호 모양 장변 19mm 정도의 원호 모양의 초지립팁48개를 몸체에 링모양으로 배치한 컵모양 숫돌로 하였다.
이들 2개의 컵모양 숫돌을, 숫돌 회전속도 2400rpm, 이송속도 250μm/분, 척테이블 회전속도 300rpm의 조건으로 12인치 실리콘 웨이퍼의 초벌 연삭을 하고, 주축(主軸) 부하(負荷) 전류치에 의하여 가공 저항을 구하였다. 그 결과가 도9에 나타난 것으로서, 비교대상인 링모양으로 배치된 컵모양 숫돌과 비교하여, 본 실시예의 방사상으로 배치된 컵모양 숫돌에 있어서는 가공저항이 현저하게 저감되어 있는 것을 알 수 있다. 또한 실리콘 웨이퍼의 연삭면에 나타나는 연삭 흔적은 조건에 따라 다른지만, 링모양으로 배치된 경우와는 항상 다르게 되고 있어, 다음 공정에서의 마무리 연마 시의 가공 저항을 저감할 수 있는 하나의 요인으로 생각된다.
(실시예2)
실시예1에 있어서, 본 실시예의 초벌 연삭가공을 실시한 실리콘 웨이퍼와 비교대상의 초벌 연삭가공을 실시한 실리콘 웨이퍼에 대해서 마무리 연삭가공을 하였다. 여기에서 마무리 연삭가공장치5의 컵모양 숫돌6은, 실시예1에서의 비교대상으로 한 사양의 숫돌이지만, 마무리 연삭이므로 초지립의 평균 입경은 #2000으로 하였다. 연삭조건은, 숫돌 회전속도 2400rpm, 이송속도 25μm/분, 척테이블 회전속도 120rpm으로 하였다. 결과는 도10에 나 타나 있는 바와 같이, 초벌 연삭을 본 실시예의 방사상으로 배치된 컵모양 숫돌2에 의하여 실시한 실리콘 웨이퍼의 마무리 연삭가공은, 초벌 연삭을 비교대상인 링모양으로 배치된 컵모양 숫돌로 실시한 실리콘 웨이퍼를 마무리 연삭하는 경우와 비교하여, 가공 저항이 저감하고 있다는 것을 알 수 있다.
(실시예3)
실시예1과 동일한 조건에 의하여 도5(B)에 나타나 있는 원호 모양의 초지립팁4를 방사상으로 배치한 컵모양 숫돌2에 대해서, 가공 저항과 함께 숫돌마모량을 측정하였다.
그 결과, 원호 모양의 방향을 회전방향에 대하여 어느 쪽으로 하여도, 가공 저항에 대해서는 직육면체　모양의 초지립팁4를 방사상으로 배치한 실시예1의 것과 대략 같았다. 그러나 숫돌 마모의 진행 즉 마모 속도에 대해서는, 원호 모양의 초지립팁4를 회전방향으로 볼록하게 되도록 배치하였을 경우에, 직육면체　모양의 초지립팁4를 방사상으로 배치한 실시예1의 것이나 종래형의 링모양 배치의 것에 비하여 저감하고 있어, 숫돌 수명을 연장시킬 수 있다는 것을 알았다. 특히, 몸체3의 곡률반경 150mm에 대하여, 원호 모양의 초지립팁4의 곡률반경을 200mm 정도로 하였을 경우에 숫돌 마모량을 반감할 수 있었다.
본 발명에 의하면, 특별히 복잡한 제조가공을 필요로 하지 않고, 베어지는 정도를 향상시킴으로써 초벌 연삭의 연삭능률을 높이고 또한 다음 공정의 마무리 연삭에서의 장애가 되는 연삭 손상의 발생을 억제할 수 있고, 마무리 연삭의 연삭능률도 향상될 수 있는 반도체 웨이퍼 이면 초벌 연삭용의 컵모양 숫돌 및 그러한 초벌 연삭용 컵모양 숫돌에 의한 초벌 연삭가공을 이용한 바람직한 연삭가공 방법을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 반도체 웨이퍼(半導體 wafer)의 이면(裏面)의 연삭(硏削)에 있어서의 마무리 연삭의 이전(以前) 공정의 초벌 연삭에 사용하기 위한 컵모양 숫돌로서,
    초지립팁(超砥粒 tip)을, 원반 모양의 몸체의 원형모양 측면에 대략 방사상(放射狀)이 되도록 연삭 작용면의 장변(長邊)이 상기 몸체의 대략 지름방향을 따르도록 배치하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이면 연삭용 컵모양 숫돌.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초지립팁의 초지립의 평균 입경은 #270∼#800의 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이면 연삭용 컵모양 숫돌.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 초지립팁의 상기 연삭 작용면의 상기 장변은, 상기 몸체의 지름방향의 ±10도의 범위 내에서, 대략 지름방향을 따르도록 배치하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이면 연삭용 컵모양 숫돌.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    인접하는 상기 초지립팁 사이의 간격은, 상기 초지립팁의 상기 연삭 작용면의 단변의 길이보다 크게 하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이면 연삭용 컵모양 숫돌.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 초지립팁의 상기 연삭 작용면에 있어서의 형상을, 대략 상기 몸체의 지름방향을 따라 회전방향으로 볼록하게 되는 원호 모양으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이면 연삭용 컵모양 숫돌.
  6. 반도체 웨이퍼 이면의 연삭방법에 있어서, 초지립팁이, 원반 모양의 몸체의 원형모양 측면에 대략 방사상이 되도록 연삭 작용면의 장변이 상기 몸체의 대략 지름방향을 따르도록 배치된 컵모양 숫돌을 사용하여 초벌 연삭가공을 한 후에, 초지립팁이, 원반 모양의 몸체의 원형모양 측면에 대략 링모양이 되도록, 연삭 작용면의 장변이 상기 몸체의 원주방향을 대략 따르도록 배치된 컵모양 숫돌을 사용하여 마무리 연삭가공을 하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이면 연삭방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117817448A (zh) * 2024-03-05 2024-04-05 华侨大学 一种磨粒放电诱导去除绝缘晶圆表面的磨抛加工方法

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