201001515 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體晶圓外周端部之硏磨方法及 硏磨裝置，特別係關於一種使於表面形成半導體元件或電 子零件等之半導體晶圓的背面進行硏磨而薄化其厚度之背 硏磨步驟之前的半導體晶圓外周端部的硏磨方法及裝置。 【先前技術】 半導體晶圓係在形成半導體元件或電子零件等之製造 步驟中，經由各種之成膜步驟、表面加工步驟、洗淨步驟 等之各步驟。其時，爲防止產生龜裂或缺角，半導體晶圓 係其外周端部被倒角加工。 參照圖6，表示在習知之半導體加工製程中的半導體 晶圓之背硏磨步驟，而說明半導體晶圓之外周端部的倒角 加工。如表示於半導體晶圓之平面圖即圖6(a)、及圖6 (a)之B-B截面擴大圖之圖（b)，半導體晶圓11之外 周端部1 3成爲圓弧狀（R形狀）。此係因使外周端部1 3 形成圓弧狀之倒角加工。 繼而，進而藉由各步驟所成膜之膜形成至外周端部後 ’以磨石或硏磨帶除去形成於此外周端部之膜的一部分、 與進而在各步驟上所附著之附著物，再一邊潔淨一邊進行 半導體晶圓之製造步驟（例如參照專利文獻1〜4 )。 在上述步驟中係以磨石進行圓弧狀之倒角後，於精加 工使用硏磨帶。此時，所使用之硏磨帶係一般之塗佈型硏 -5- 201001515 磨帶。 繼而，在上述之半導體晶圓的製造步驟中，於表面形 成半導體元件或電子零件等之半導體晶圓係進行電氣檢查 後，在切片步驟分割成各個的晶片。 近年，對應於電子機器之小型化、輕量化之需求，尋 求以晶片之厚度爲l〇〇#m以下或50"m以下之方式極薄 地形成。因此，於表面形成半導體元件或電子零件等之半 導體晶圓於切片步驟分割成各個的晶片之前’進行硏磨半 導體晶圓之背面14而使半導體晶圓之厚度薄化之背硏磨 步驟。 例如，在此背硏磨步驟中如示於圖（b )所示般’使 形成半導體元件或電子零件等之半導體晶圓的表面1 5側 朝下，使半導體晶圓1 1水平地固定於半導體晶圓保持台 (未圖示），硏磨加工半導體晶圓之背面14。其時’防止 形成於表面1 5之半導體元件及電子零件等之污染或損傷 的目的，於半導體晶圓1 1之表面1 5側貼黏保護片1 2後 ，固定於半導體晶圓保持台。 從半導體晶圓之背面1 4以硏磨磨石（例如，杯型磨 石）加工至特定之厚度，但最後厚度爲極薄之半導體晶圓 中係亦必須硏磨加工原來之厚度的一半以上（例如，厚度 lmm~〇.7mm之半導體晶圓被硏磨加工至100" m〜50y m之 厚度）。 若硏磨如此之半導體晶圓的背面14，如示於背硏 磨步驟後之半導體晶圓的截面圖即圖6(c)般，半導體晶 -6- 201001515 圓1 1之背面1 4側的端部從R形狀徐緩地變化 1 3 ’。成爲如此之刀緣的銳角化係隨半導體晶 明顯。進一步’若半導體晶圓之厚度變薄’半 身之抗彎折強度亦降低。因此’於如此之端部 13’處，若以背面硏磨之負荷或在後步驟之衝 加，亦簡單地產生端部崩角，如此之缺角或崩 ，產生半導體晶圓易龜裂的問題。 是故，爲解決此問題’進行使在背硏磨步 黏保護片之半導體晶圓的外周端部之R形狀部 硏磨加工而進行除去以免端部成爲刀緣之方法 在如前述之方法中，在半導體晶圓的外周 護片時，硏磨半導體晶圓之外周端部而欲除去 ，亦硏磨至保護片。樹脂材料之保護片會附著 的磨粒，於磨石不會引起堵塞，而使加工性能 加工效率降低或加工品質的降低，同時並亦成 晶圓破損之原因。 因此，爲解決附著於保護片之硏磨磨石所 問題，已提出晶圓外周端部新的硏磨方法（例 文獻5〜7 )。 以上述專利文獻所提出之硏磨方法已揭示 片貼黏直徑小於半導體晶圓者（外周加工區域 磨半導體晶圓之外周端部之方法。 先前技術文獻 成銳角形狀 圓變薄而更 導體晶圓本 的銳角形狀 擊即使稍施 角成爲起點 驟之前而貼 ，以磨石之 〇 附近切割保 倒角部分時 於硏磨磨石 劣化，造成 爲使半導體 產生之上述 如參照專利 例如於保護 內）後，硏 201001515 專利文獻1 :特開平Ο6· 1 04228號公報 專利文獻2 :特開平07-20500 1號公報 專利文獻3 :特開2002-025952號公報 專利文獻4 :特開2005-0075 1 8號公報 專利文獻5 :特開2003 -273 05 3號公報 專利文獻6 :特開2005-093882號公報 專利文獻7 :特開2007-042 8 1 1號公報 【發明內容】 發明欲解決之課題 但，在上述專利文獻所提出之硏磨方法中，必須有保 護片之貼黏精度或端部之檢測調整等複雜之步驟，加工效 率降低。又，以磨石進行之硏磨係即使包含保護片之加工 ，因磨石之堵塞造成加工品質的降低，故必須頻繁地進行 磨石之修整。進一步，硏磨裝置的機械精度、剛性及構造 亦變複雜，維護性亦差，亦必須有附帶設備。 本發明係提供一種半導體晶圓外周端部的硏磨方法及 裝置，該半導體晶圓外周端部之硏磨方法係可防止上述課 題之背硏磨步驟中之半導體晶圓外周端部的刀緣化，又， 不受保護片之貼黏位置影響，而無與保護片同時地進行硏 磨時所產生之堵塞的問題，連續而可於外周端部略垂直地 形成硏磨面。 用以解決課題之手段 -8- 201001515 爲解決前述課題，本發明提出者係一種半導體晶 周端部之硏磨方法’其係於形成半導體元件之表面被 片貼黏之半導體晶圓的外周端部進行硏磨，其特徵在 備：半導體晶圓保持步驟，其係使前述半導體晶圓之 表面保持於水平方向；外周端部硏磨步驟，其係使內 可移動之硏磨帶的硏磨頭的前述硏磨帶移動，而壓接 述半導體晶圓之外周端部以進行硏磨；前述硏磨帶係 粒被靜電散佈附著者。 如此，藉由一邊移動硏磨帶一邊硏磨半導體晶圓 周端部，而與習知之磨石硏磨（定尺寸刻痕加工）相 無半導體晶圓轉動軸之影響（中心精度），半導體晶 轉動振動，及於半導體晶圓本身之變形容易追蹤加工 可防止半導體晶圓外周端部的崩角或缺角。又，很難 裝置需要之機械精度、剛性、構造的影響，故裝置之 很簡單。 又，若依移動之硏磨帶，可供給時常新硏磨帶’ 即使與保護片一起加工，亦無硏磨帶之堵塞的問題’ 率佳且安定地進行硏磨。 因此，在半導體晶圓外周端部硏磨中’可與保護 起進行硏磨。 硏磨帶係可使用使磨粒藉靜電散佈附著者。使磨 靜電散佈附著於黏結劑樹脂層上之膠帶’係與一般之 型膠帶比較而於磨粒表面不需要的樹脂層很少’磨粒 刃尖銳，故可高速加工。又，切感良好，故有半導體 圓外 保護 於具 前述 裝有 於前 使磨 之外 異， 圓之 ，故 受到 構造 故， 可效 片一 粒藉 塗佈 之切 晶圓 -9- 201001515 端面之缺角少的優點。 此處，所謂「靜電散佈」係對粒狀構件之磨粒賦予電 荷之狀態而分散。藉由如此之靜電散佈所分散之粒狀構件 的磨粒，係其等一邊互相靜電排斥一邊分散，故複數之粒 狀構件產生的塊消失，分散均一性會提高。 前述硏磨帶係壓接於前述半導體晶圓的外周端部，朝 垂直方向或水平方向進行移動。 又，使內裝有前述硏磨頭之硏磨帶的面對於半導體晶 圓，從垂直方向朝1 〇度以內之角度傾斜而壓接，進行硏 磨。 離垂直方向10度以內之傾斜係包含若使硏磨頭之上 部朝半導體晶圚側前傾時，或後傾時之兩者。進行半導體 晶圓之外周端部的上部、下部的硏磨時，成爲有效的手段 。藉此’可有效地硏磨半導體晶圓之外周端部的最前端。 例如，若使內裝有前述硏磨頭之硏磨帶面對於半導體 晶圓之上面側，離垂直方向1 0度以內之角度前傾傾斜而 進行硏磨加工端部，進行背面硏磨時，半導體晶圓外周端 部爲鈍角及接近鈍角，故很難產生端部之缺角。又，若傾 斜角度成爲1 〇度以上，端部成爲銳利之刀緣狀，硏磨中 或其後之步驟於搬送中易產生缺角或龜裂，故傾斜宜爲10 度以下。硏磨頭之前傾、後傾之任一者的傾斜時亦宜爲離 垂直方向1 0度以內之傾斜角度。 所使用之硏磨帶的磨粒徑係宜在於# 6 0 0〜# 3 0 0 0的範圍 。#600以下係可看到崩角之增加。又，在#3〇〇〇以上係硏 -10 - 201001515 磨速度降低，加工效率差。 又，加工時係一邊供給硏磨液，一邊進行硏磨。 另外，裝載於外周端部壓接導引之前端的墊片係由 Shore - A硬度爲20~50°之彈性體所構成。 亦即，藉由使用20~50°的範圍之彈性體，因可吸收機 械性振動，故很難產生缺角。又，無損半導體晶圓端面的 硏磨形狀，而形狀安定且崩角之發生亦很少。 又，墊片之至少前端壓接面宜以具有潤滑性之潤滑性 材料所形成而成。 爲使移動之硏磨帶的背面以墊片壓接，使硏磨帶的移 動順利地進行之目的，宜使用具潤滑性之墊片材料。 又，本發明進一步提出者係一種半導體晶圓外周端部 之硏磨裝置，係於形成半導體元件之表面被保護片貼黏之 半導體晶圓的外周端部進行硏磨之裝置，其特徵在於具備 ••半導體晶圓保持機構，其係使前述半導體晶圓之前述表 面保持於水平方向；硏磨頭，其係內裝有可移動之硏磨帶 ’該硏磨帶係用以硏磨以該半導體晶圓保持機構所保持之 半導體晶圓的外周端部：前述硏磨帶係使磨粒被靜電散佈 附著者。 若依此半導體晶圓外周端部的硏磨裝置，可使被硏磨 加工成圓弧狀、R狀之半導體晶圓的外周端部，硏磨成略 垂直’故外周端部不成爲刀緣狀，而其後，即使進行半導 體晶圓之背面硏磨加工，亦可防止破損、龜裂、缺角。 又’藉由一邊移動硏磨帶，一邊硏磨半導體晶圓的外 -11 - 201001515 周端部，與習知之磨石硏磨（定尺寸刻痕加工）相異，無 半導體晶圓轉動軸的影響（中心精度），半導體晶圓之轉 動振動，及於半導體晶圓本身之變形容易追蹤加工’故可 防止半導體晶圓外周端部的崩角或缺角。進一步，很難受 到裝置需要之機械精度、剛性、構造的影響’故裝置之構 造很簡單。 硏磨帶係可使用使磨粒藉靜電散佈附著者’故與一般 之塗佈型膠帶比較而於磨粒表面不需要的樹脂層很少’磨 粒之切刃尖銳，故可高速加工。又’切感良好’故有半導 體晶圓端面之缺角少的優點。 又，在半導體晶圓外周端部硏磨中，可與保護片一起 進行硏磨。即使如此之情形，可供給時常新硏磨帶’故’ 故無以保護片或接著劑所產生之硏磨帶堵塞的問題，可效 率佳且安定地進行硏磨。 前述硏磨帶宜壓接於前述半導體晶圓之外周端部，而 於垂直方向或水平方向移動之方式可轉動地設有硏磨頭。 若硏磨帶於垂直方向或水平方向進行移動，半導體晶圓外 周端部可硏磨成略垂直，進一步常新的膠帶可供給至硏磨 面，故亦無堵塞之問題，可進行效率佳的硏磨。 又，前述硏磨頭係具有：於前述外周端部壓接硏磨帶 之壓接導引；與，加壓該壓接導引之加壓機構。 藉此，而硏磨帶亦可調整押壓力，故硏磨效率佳且均 一地進行。 前述硏磨頭係進一步設有壓接位置調整機構，其係朝 -12- 201001515 前述半導體晶圓之徑方向而使前述壓接導引轉動；該壓接 位置調整機構係具有裝載前述壓接導引而轉動之轉動臂、 連結於該轉動臂之軸芯、連結於該軸芯而傳達前述轉動之 扭力之驅動裝置；以該驅動裝置控制扭力，進行轉動調整 壓接於藉前述壓接導引所壓接之前述硏磨帶的前述半導體 晶圓外周端部之位置。 藉由調整插著壓接導引之轉動臂的轉動位置，俾藉壓 接導引所壓接的硏磨帶之轉動位置亦被調整，可調整半導 體晶圓外周端部與硏磨帶之壓接位置、壓接角度及壓接壓 力，故可提昇硏磨精度。 發明之效果 若依本發明，在半導體晶圓之背面硏磨步驟中，有抑 制從外周端部所產生之缺角、龜裂、或破損、及背面加工 後之缺角龜裂或破損之效果。 進一步’與以硏磨磨石進行之硏磨相異，以硏磨帶移 動之加工係可供給常時新的硏磨帶，故即使與保護片一起 硏磨，於硏磨帶亦無堵塞，可維持精度佳的硏磨。 硏磨帶係使磨粒藉靜電散佈附著，故與一般之塗佈型 膠帶比較而於磨粒表面不須要的樹脂層很少，磨粒之切刃 尖銳，故可高速加工。 又，因節省磨石之修整步驟，故加工步驟可於短時間 有效率地、安定的加工。 進一步又，因不受裝置精度、或起因於半導體晶圓之 -13- 201001515 半導體晶圓轉動振動的影響，故裝置構造亦簡單， 之半導體晶圓全周無異常之崩角，發揮可平滑地硏 果。 【實施方式】 用以實施發明之最隹形態 本發明之半導體外周端部的硏磨方法係作爲半 圓之背面硏磨（稱爲「背硏磨步驟」）的前步驟所 加工方法。 以下，參照添附圖面’說明有關本發明之半導 外周端部的硏磨方法及半導體晶圓外周端部硏磨裝 之實施形態。又，於各圖中於同一構件及同一零件 同一編號或記號。 最初’說明有關本發明之實施形態的半導體晶 端部的硏磨裝置。 圖1係表示在本發明之半導體晶圓外周端部硏 的第1實施形態中之半導體晶圓與硏磨頭的位置關 念圖的正面圖；圖2係表示在本發明之半導體晶圓 部硏磨裝置的第2實施形態中之半導體晶圓與硏磨 置關係之槪念圖的平面圖；圖3(a) ~(d)係表示 之實施形態的半導體晶圓外周端部硏磨方法之各順 明圖：圖4係本發明之實施例的半導體晶圓外周端 裝置之正面圖；圖5係圖4所示之壓接導引46的 整部之說明圖。 加工後 磨之效 導體晶 進行之 體晶圓 置較佳 係賦予 圓外周 磨裝置 係之槪 外周端 頭的位 本發明 序的說 部硏磨 壓力調 -14- 201001515 如圖1所示般，第1實施形態之半導體晶圓外周端部 硏磨裝置，主要係具備：使半導體晶圓1 1之背面（背硏 磨面）朝上面而呈水平載置之裝載半導體晶圓的轉動機構 2 1、用以硏磨半導體晶圓外周端部之硏磨頭40。 圓盤狀之半導體晶圓11係半導體晶圓保持台23呈水 平載置。此半導體晶圓保持台23係被桌台24上樞接之轉 動軸27支撐，進一步可藉馬達（未圖示）而轉動。 另外，對於呈水平載置之半導體晶圓11的表面，硏 磨帶20直行之方向亦即呈垂直方向進行移動般，配置硏 磨頭40，硏磨帶20略垂直地壓接於半導體晶圓1 1的端面 〇 內裝於硏磨頭40之硏磨帶20係被捲繞於送出捲帶機 42。此硏磨帶20經由補助輥45a與下側輥44a、上側輥 44b，通過補助輥45b，而成爲捲繞於捲取捲帶機43之構 造。 在下側輥44a與上側輥44b之間，硏磨帶20係於垂 直方向進行移動，對於水平載置之半導體晶圓11的外周 端部，藉由配置於壓接導引46的前端之墊片47以硏磨帶 20正交之方式壓接於外周端部而進行硏磨。壓接導引46 係例如以空氣唧筒等加壓調整於箭頭51方向而使硏磨帶 20壓接半導體晶圓11的外周端部。 又，散佈硏磨液之噴嘴52被設置成硏磨帶20壓接於 半導體晶圓1 1之外周端部的位置可散佈硏磨液’硏磨之 際係一邊從噴嘴5 2散佈硏磨液一邊進行加工。 -15- 201001515 上述，若依第1實施形態’硏磨帶2 0從下朝上而垂 直地移動，故可使貼黏於半導體晶圓1 1之保護片1 2 (未 圖示）以壓接於晶圓側的方向硏磨，故有防止保護片之剝 離效果。 其次，參照圖2，而說明本發明之半導體晶圓外周端 部的硏磨裝置之第2實施形態。 圖2係表示在本發明之半導體晶圓外周端部硏磨裝置 的第2實施形態之正面圖。又，省略與第1實施形態共通 部分之說明，說明相異之部分。又，硏磨裝置的符號係使 用與第1實施同一的符號者。 本實施形態之硏磨頭40係於下側輥44a與上側輥44b 之間進行移動之硏磨帶2 0，配置成於水平方向載置之半導 體晶圓1 1的周方向進行移動。亦即，於下側輥44a與上 側輥44b之間進行移動之硏磨帶20 ’於水平方向進行移動 。又，於半導體晶圓1 1之外周端部壓接硏磨帶20之位置 ，半導體晶圓11之轉動方向與硏磨帶20之移動方向宜爲 相反方向進行。 第2實施形態係與第1實施形態比較，具有如下優點 :可抑制硏磨帶2 0的必須寬至很小，又，有不易受硏磨 加工時之晶圓轉動上下方向的振幅寬等之機械性影響。 在上述第1實施形態及第2實施形態中係於下側輥 44a與上側輥44b之間進行移動之硏磨帶20之移動方向爲 垂直方向或水平方向之相異。因此’成爲於下側輥44a與 上側輥4 4 b之間進行移動之硏磨帶2 0可於垂直方向或水 -16- 201001515 平方向進行移動，可轉動地設有硏磨頭40，俾可兼具兩者 之實施形態。 # & ’說明有關本發明之實施形態的半導體晶圓外周 端部硏磨方法。本發明之半導體晶圓外周端部的硏磨方法 係於形成半導體元件或電子零件等之半導體晶圓表面貼黏 保護片後’使表面朝下，背面朝上，而載置於圖1或圖2 所示之半導體晶圓外周端部的硏磨裝置之半導體晶圓保持 台23。 圖3係表示本發明之半導體晶圓外周端部的硏磨方法 之實施形態（從於晶圓表面貼黏保護片之步驟至背硏磨步 驟）的順序之說明圖。 在本發明之半導體晶圓外周端部的硏磨方法進行硏磨 之前，如圖3(a)所示般，預先進行如下步驟：於形成半 導體晶圓11之半導體裝置或電子零件等的半導體晶圓11 表面1 5側貼黏保護片1 2。 保護片1 2係預先準備切割成符合對於半導體晶圓1 1 之外形而應保護之區域的尺寸者而貼黏於半導體晶圓表面 1 5側，又，貼黏於半導體晶圓表面1 5側之後沿著外周而 切割。 其次，如圖3(b)所示般，於表面15貼黏保護片12 之半導體晶圓1 1，使保護片貼黏側朝下，而載置於圖1或 圖2所示之半導體晶圓外周端部硏磨裝置的半導體晶圓保 持台23，進行固定。 其次，使半導體晶圓11轉動，同時並使內裝於硏磨 -17- 201001515 頭4 0之硏磨帶2 0移動至半導體晶圓1 1之外周端部側， 一邊使硏磨帶20移動一邊壓接於半導體晶圓Π之外周端 部而硏磨。硏磨帶20之壓接係受到來自壓接導引46之背 面的壓接而進行。藉此，僅硏磨設定半導體晶圓11之外 周端部的加工量，最終於刻痕位置終了。 圖3 ( c )係表示硏磨終了時之半導體晶圓外周端部的 截面形狀者。若依本發明，因可一邊移動硏磨帶20，一邊 加工，故無使用磨石時所產生的堵塞之問題，半導體晶圓 外周端部1 3以及保護片1 2亦可同時地進行硏磨。 硏磨外周端部之半導體晶圓1 1係此後，於背硏磨步 驟中，藉高速轉動之杯型磨石等而硏磨背面，如圖3 ( d ) 所示般，加工最終之厚度至很薄。如圖3 ( d )所示般，經 過背硏磨步驟後，於半導體晶圓外周端部不形成刀緣，故 半導體晶圓係成爲很難產生龜裂或缺角者。 其次，說明有關適於本發明之硏磨帶20及壓接墊片 47的實施形態。 <硏磨帶> 本發明之硏磨帶20係與其所謂硏磨不如使用硏磨性 高的膠帶。基材薄片係可使用聚對苯二甲酸乙二酯（PET )、聚酯、聚烯烴、EVA樹脂、聚乙烯基碳酸酯（PVC ) 、聚乙烯等之塑膠膜。可使用硏磨帶，其係於此基材薄片 之表面形成有固定一種或2種以上選自Carborundum (碳 化矽）、鑽石、氧化鋁、二氧化矽、氧化铈等微粒子的磨 -18- 201001515 粒之磨粒層。 尤其’適於本發明之硏磨帶20係可使用藉由在塗佈 於薄膜基材表面之黏結劑樹脂表面散佈磨粒所製造者。 黏結劑樹脂可舉例如聚酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹 脂、胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂等。 磨粒係使用帶電散佈法而附著者。亦即，與習知之塗 佈型硏磨帶比較，可於磨粒的位置具有配向性，因於硏磨 帶表面整齊磨粒的切刃，故硏磨效率會提高。又，可形成 被覆於很薄的黏結劑樹脂之磨粒表面，故無磨粒脫落之問 題，硏磨效率亦會提高。 如此之硏磨帶20係於薄膜基材表面塗佈黏結劑樹脂 後’在電場中帶電方式、電暈放電方式或摩擦帶電方式中 進行磨粒離子化（帶電），散佈於前述黏結劑樹脂面之後 ，使黏結劑樹脂硬化而製造。黏結劑樹脂之硬化係藉加熱 或UV硬化進行。 所使用之磨粒徑係宜爲#600〜#3 000 (平均粒徑爲30 //m〜5#m)的範圍。#600以下係崩角之發生成爲問題， 在#3 000以上，係加工效率降低。 如此之硏磨帶係與習知之磨粒與黏結劑混合而塗佈之 膠帶比較，可得到適度地產生於薄膜基材表面之磨粒的配 向性，且硏磨力優之硏磨帶。 其他，混合磨粒與黏結劑樹脂者係可使用例如藉由輥 轉印，以表面成爲尖銳的形狀之方式被圖型化之硏磨帶20 -19- 201001515 <壓接墊片> 另外’用以押壓硏磨帶20之壓接導引46的前端部所 使用之墊片47係可使用Shore - A硬度在於20〜50的範圍 之彈性體作爲材質。例如，以樹脂或橡膠材爲適宜。又’ 對於硏磨帶之移動宜摩擦阻抗小的材質。 所謂Shore - A硬度係以測定一般橡膠之硬度的規格 ’使壓子押入於被測定物的表面，變形，測定其變形量（ 押入深度），使用數値化之硬度計（Durometer )(彈簧 式橡膠硬度計）者（JISk6253，型A)(出典：「橡膠物 理試驗方法，新JIS導引」1996年8月31日（公司）日 本橡膠協會他編，（股）大成公司發行，3 0頁）。測定裝 置係可使用 INSTRON 公司製，Shore Durometer Type - A ASTM D2240 。 又，於墊片4 7之表面（押壓膠帶之壓接面）形成例 如鐵氟龍（註冊商標）等之澗滑層，俾硏磨帶20之輸送 很順利。 若Shore - A硬度爲20°以下，硏磨帶20之可撓性變 大，無法得到特定之形狀，又，若成爲5 0°以上，端部之 崩角量增加。 <加工方法> 使本發明之適當加工條件表示於以下。 半導體晶圓轉動速度：5 00〜2000rPm -20- 201001515 硏磨帶輸送速度：50〜200mm/分鐘
墊片之加壓：5~20N 硏磨流量：200〜1000ml/分鐘 所外周硏磨之半導體晶圓1 1係此後如圖3所示般， 投入於背硏磨步驟，藉由使半導體晶圓之背面進行高速轉 動之杯型磨石而硏磨，加工至最後之厚度。 實施例 其次，舉出實施例及比較例而具體地說明本發明之半 導體晶圓外周端部的硏磨方法。硏磨裝置係使用圖4所示 之裝置。 使用於本發明之實施例的半導體晶圓外周端部硏磨裝 置詳細內容表示於圖4中。 如圖4所示般，第1實施形態之半導體晶圓外周端部 硏磨裝置係主要設於桌台24，且具備：使半導體晶圓1 1 之背面（硏磨面）朝上面而呈水平狀態載置之半導體晶圓 保持台23、使此半導體晶圓1 1轉動以連結於馬達32之裝 載半導體晶圓之轉動機構部2 1、用以硏磨半導體晶圓外周 端部之硏磨頭40。 半導體晶圓保持台23係呈水平方向載置圓盤狀之半 導體晶圓1 1而保持之多孔盤形狀者。載置於半導體晶圓 保持台23之半導體晶圓1 1係藉由連結於半導體晶圓保持 台23之吸引管28所產生之吸引而保持於半導體晶圓保持 台23。吸引管28係連通於被配置於外部之吸引泵（未圖 -21 - 201001515 示）。 又，半導體晶圓保持台2 3上的位置調整係以外徑感 測器（雷射式透過量損測感測器）檢測半導體晶圓1 1之 外周而可調整轉動中心。 對於半導體晶圓1 1之表面’硏磨頭4 〇係配置成略垂 直，硏磨帶以相對於半導體晶圓1 1之上面側，使硏磨頭 4 0之上部傾斜成離垂直方向1 0度以內之傾斜狀態被壓接 。亦即’使硏磨頭4 0之上部朝向半導體晶圓〗1側之傾斜 時’其傾斜宜爲1 0 °以內。若使傾斜爲1 〇度以內而硏磨外 周端部’其後，進行背硏磨時，半導體晶圓外周端部成爲 鈍角及接近鈍角，故很難產生端部的缺角。使硏磨頭40 之上部朝後傾傾斜時亦同樣。 半導體晶圓係如圖3 ( a )所示般，使用於半導體晶圓 11之表面（半導體裝置形成面）以保護片12被覆者。 裝載半導體晶圓之轉動機構部21係配置有可轉動之 半導體晶圓保持台23、與用以使此轉動之馬達3 2。半導 體晶圓保持台2 3係具備用以吸引保持半導體晶圓1 1之真 空吸盤22。將用以硏磨加工之半導體晶圓11載置於半導 體晶圓保持台23後，通過吸引管2 8而進行吸引以吸附保 持半導體晶圓1 1。半導體晶圓保持台23係通過轉動軸27 而藉固定於桌台24之軸承支撐架25而可自由地轉動。又 ，爲進行半導體晶圓1 1之吸附，裝載半導體晶圓之轉動 機構部2 1係於轉動軸2 7之中通過吸引管2 8 ’進一步以轉 動子連結體連通於外部之吸引泵。半導體晶圓11之轉動 -22- 201001515 係使被固定於半導體晶圓保持台23之轉動軸27之帶式滑 輪26a與被固定於馬達32之馬達軸芯33之帶式滑輪26b 以皮帶34連結而進行。馬達32係藉馬達保持軸芯31被 固定於桌台24。 另外’硏磨頭4 0係由板體41所構成之箱體。硏磨帶 2 〇係內裝於此板體4 1內。硏磨頭4 0係被捲繞於送出捲帶 機42之硏磨帶20經由輔助輥45a與下側輥44a、上側輥 44b ’通過輔助輥45b，而被捲取捲帶機43所捲取之構造 。此硏磨帶2 0之路徑中途的下側輥4 4 a與上側輥4 4 b之 間，硏磨帶20藉壓接導引46而壓接於半導體晶圓11之 外周端部，而被硏磨加工。此處，下側輕44a與上側車昆 4 4 b係使硏磨帶2 0朝半導體晶圓1 1上面側，以離垂直方 向1 0度以內之傾斜角度之方式對準而順利地送入。又， 硏磨頭40之傾斜係具有硏磨頭40之上部進行前傾斜之情 形與後傾斜之情形的兩者，依照半導體晶圓1 1之外周端 部的最前端位置而進行適當選擇而硏磨。又，任一者之傾 斜亦從上述之理由進行1 〇度以內之傾斜。 又，在硏磨帶20之移動系中，可適當追加膠帶張力 調整輕 '輔助輕。 硏磨帶20之壓接係藉由位於壓接導引46前端之墊片 47而進行，經由壓接導引46而連接於壓力調整唧筒48 ’ 可調整壓接壓力。 上述壓接導引46之壓接壓力的調整係藉由例如圖5 之裝置構成所形成者。使被送入空氣插入管62之空氣藉 -23- 201001515 調節器61而調整至特定之壓力’藉壓力調整啷筒48(空 氣唧筒）而壓接導引46進行移動。於壓接導引46之前端 係安裝用以押住硏磨帶20之背面的墊片47、與硏磨帶20 一起壓接於晶圓外周端部而進行硏磨。 又，可使用於墊片47之材質，宜使用Shore - A硬度 爲20〜50°的彈性體。又，對於進行移動之硏磨帶背面，宜 爲摩擦阻抗小之材質例如氟系樹脂{聚四氟乙烯（PTFE ) 、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA )等}。 進一步，亦可於墊片47之前端面（硏磨帶壓接面） 6 3塗佈潤滑劑。若是如此，因可順利使押壓壓接部之振動 緩和及膠帶移動，故可於半導體晶圓防止崩角或缺角發生 〇 由如此構成之半導體晶圓外周端部的硏磨裝置係使配 置於半導體晶圓保持台23之半導體晶圓1 1以特定速度計 進行轉動，再使配置於硏磨頭4 0之硏磨帶2 0相對於半導 體晶圓U之上面側，使硏磨頭之上部朝半導體晶圓1 1之 傾斜，傾斜成離垂直方向1 0度以內之角度，形成硏磨面 。又，硏磨帶20係一邊以特定的速度輸送一邊進行加工 〇 進一步設有圖7及圖8所示之壓接位置調整機構，可 進行調整對於半導體晶圓11之外周端部的硏磨帶20之壓 接位置。以下參照圖7及圖8而說明壓接位置調整機構之 槪要與其動作。 圖7係壓接位置調整機構之槪略正面圖，圖8係壓接 -24- 201001515 位置調整機構之槪略側面圖’ （a)係表示壓接於半導體 晶圓外周端部之前的狀態，（b )表示壓接狀態之圖。 如圖7及圖8所示般，壓接位置調整機構69係具有 使壓接導引46轉動之搖擺功能者，設於硏磨頭40之內部 。壓接位置調整機構69係具有如下而成者：使於前端裝 載墊片47之壓接導引46以2片之板狀構件71a、71b挾 持而成之轉動臂7〇、與貫設於板狀構件71a、71b而連結 之軸芯72、與連結於軸芯72而產生可轉動轉動臂70之扭 力的馬達74、與設於軸芯72與馬達74之間的齒輪頭73 〇 轉動臂70之板狀構件71a、71b係進一步可轉動地挾 持下側輥44a、上側輥44b及輔助輥45a。貫通板狀構件 7 1 a、7 1 b之軸芯72係圓柱狀的棒狀構件，介由齒輪頭73 而連接於馬達74。若藉馬達74之驅動轉動軸芯72，轉動 臂70係使軸芯72爲中心進行轉動。 齒輪頭73係改變馬達74之轉動數而控制扭力者，控 制轉動臂70之轉動位置亦即擺動位置。馬達74係可使用 例如步進馬達、伺服馬達。 壓接導引46係藉由墊片47所壓接之硏磨帶20被置 於可壓接半導體晶圓11之外周端部而硏磨之轉動臂70的 特定位置，而被板狀構件71a、71b挾持。又，使壓接導 引46滑動之壓力調整啷筒48係設於壓接導引46之背面 〇 如圖7 ( a )所示，在對向於載置在半導體晶圓保持台 -25- 201001515 (未圖示）之半導體晶圓Η的外周端部之位置，可配置 壓接導引46及被壓接導引壓接之硏磨帶20。 其次，如圖7 ( b )所示般，驅動馬達74，進一步藉 齒輪頭控制扭力，轉動軸芯7 2。軸芯7 2之轉動係以軸芯 72爲中心而轉動轉動臂70，被壓接導引46壓接之硏磨帶 20爲藉特定角度之壓接壓接於半導體晶圓11之外周端部 ，而進行硏磨。 如此’可藉由壓接位置調整機構6 9調整半導體晶圓 11之外周端部的硏磨對象位置，故可藉由硏磨帶20之壓 接位置的角度調整、壓接壓力的加減以提昇硏磨精度。 以下，藉實施例而說明本發明之加工方法。在實施例 及比較例中所使用之硏磨方法與加工條件係如以下般。 (實施例1 ) 於形成半導體裝置之8英吋的半導體晶圓表面，貼黏 約8英吋的保護片（例如Lintech公司製半導體表面保護 用黏著膠帶熱硬化型形式P 7 1 80 )，使保護片側朝下而 於硏磨裝置之保持桌台進行位置調整後，吸附配置。 硏磨帶20係使用··於PET薄膜的表面塗佈環氧樹脂 作爲黏結劑樹脂’藉靜電散佈法而散佈#6〇〇之 Carborundum ( SiC )磨粒，加熱硬化而附著者。再裝載於 硏磨頭40而供給至加工。押壓墊片係使用Shore - A硬度 爲30°之矽泡綿’於表面貼黏鐵氟龍（註冊商標）作爲潤 滑材者。 -26- 201001515 加工條件表示於以下。 晶圓轉動速度：lOOOrpm 硏磨帶輸送速度：l〇〇m/分鐘 墊片之加壓力：1 0N 硏磨液量（純水）：500ml /分鐘 以上述條件使半導體晶圓外周端部與保護片一起進行 硏磨。 (實施例2 ) 使用# 1 000之靜電塗佈膠帶作爲硏磨帶。其他之條件 係與實施例1同樣做法而進行加工。 (實施例3 ) 使用#2000之靜電塗佈膠帶作爲硏磨帶。其他之條件 係與實施例1同樣做法而進行加工。 (比較例1 ) 硏磨帶係使用：於PET基材薄膜的表面混合#320之 Carborundum (碳化矽）與黏結劑樹脂（聚酯），以逆式 輥塗佈器進行塗佈’乾燥之膠帶。其他之條件係與實施例 1同樣做法而進行加工。 (比較例2 ) 硏磨帶係使用：於PET基材薄膜的表面混合#600之 -27- 201001515
Carborundum (碳化砂）與黏結劑樹脂（聚醋），以逆式 輥塗佈器進行塗佈，乾燥之膠帶。其他之條件係與實施例 1同樣做法而進行加工。 (比較例3 ) 使用硏磨磨石取代硏磨帶。使用經樹脂結合# 1 200之 鑽石磨粒的鑽石輪作爲硏磨磨石。 加工裝置係使用東京精密公司製之 Wafer Edge Grinding 裝置形式：W-GM-4200。 加工條件表示於以下。 晶圓轉動速度：200rpm 磨石轉動數：5000rpm 刻痕深度：50//m /分鐘（φ 100/zm /分鐘） 硏磨液量（純水）：3 L /分鐘 <評估方法> 加工速度係在單位硏磨時間中之晶圓之直徑變化， 以MITUTOYO公司製數位量尺CD - 45C測定直徑尺 寸測定。 以HIROX公司製KP - 2700/MX - 1 060Z實施崩角觀 察及計測。 以雄飛電子公司製EPR02 12-EN測定評估硏磨面形 狀評估。 -28 - 201001515 <評估結果> 以下將上述加工方法所得到之評估結果表示於表1。 [表1]
硏磨帶 加工速度 C Φ mm/min) 崩角速度 (x/m) 堵塞 實施例1 靜電散佈#600 0.85 5〜7 〇 實施例2 靜電散佈#1000 O.fifi 3~5 〇 實施例3 靜電散佈#2000 0.57 3以下 〇 比較例1 輥塗佈#320 0.68 20-30 Δ ____________ 比較例2 輥塗佈#600 o.4n 15-20 X 比較例3 磨石硏磨#1200 0.20 50以上 X (評估結果之說明） 對於所加工之半導體晶圓，評估有關加工速度、崩角 深度、堵塞狀況之結果，得到以下之結果。 在實施例1之方法中係加工速度可得到習知之鑽石輪 硏磨以上之加工速度，崩角深度爲7〜5 //m，良好，看不 到膠帶堵塞。 在實施例2及3中係加工速度些許降低，崩角深度爲 3〜5vm’ 3#m以下，亦看不到膠帶之堵塞。 另外’在使用於比較例1及2之塗佈型膠帶係加工速 度低’反之，崩角深度增大。認爲此係因膠帶之堵塞，硏 磨性變差。 又’使用於比較例3之鑽石輪硏磨中係最初硏磨性良 好’但逐漸引起堵塞，伴隨此而崩角亦增加。 以上，敘述有關半導體晶圓之外周端部的硏磨方法， -29- 201001515 但亦可適用於圓盤狀之結晶材料（例如，碳化矽' 藍寶石 、氮化鎵等）之外周端部硏磨。 【圖式簡單說明】 圖1係表示在本發明之半導體晶圓外周端部硏磨裝置 的第1實施形態中之半導體晶圓與硏磨頭的位置關係之槪 念圖的正面圖。 圖2係表示在本發明之半導體晶圓外周端部硏磨裝置 的第2實施形態中之半導體晶圓與硏磨頭的位置關係之槪 念圖的平面圖。 圖3 ( a )〜圖3 ( d )係表示本發明之實施形態的半導 體晶圓外周端部硏磨方法之各順序的說明圖。 圖4係本發明之實施例的半導體晶圓外周端部硏磨裝 置之正面圖。 圖5係圖4所示之壓接導引46的壓力調整部之說明 圖。 圖ό ( a ) ~圖6 ( c )係表示半導體晶圓之背硏磨步驟 的說明圖。 圖7係壓接位置調整機構的槪略正面圖。 圖8係表示位置調整機構的槪略側面圖，（a )係表 示硏磨帶對於位置調整機構之半導體晶圓的外周端部壓接 前之狀態’ （b )係表示使硏磨帶壓接於位置調整機構之 半導體晶圓外周端部之狀態圖。 -30- 201001515 【主要元件符號說明】 1 1 :半導體晶圓 1 2 :保護膜 1 3 :半導體晶圓外周端部 1 4 :半導體晶圓背面 1 5 :半導體晶圚表面 2 〇 :硏磨帶 2 1 :裝載半導體晶圓之轉動機構 2 2 :真空吸盤 23 :晶圓保持台 24 :桌台 2 5 :軸承支撐架 26a、26b :帶式滑輪 2 7 :轉動軸 28 :吸引管 3 1 :馬達保持軸芯 3 2 :馬達 3 3 :馬達軸芯 34 :皮帶 3 5 :半導體晶圓外形感測器 4 0 :硏磨頭 41 :板體 42 :送出捲帶機 43 :捲取捲帶機 -31 - 201001515 4 4 a :下 ϋ 44b :上作 45a、45b 4 6 .壓接 47 :墊片 48 :壓力 49 :送出 5 0 :捲取 5 2 :噴嘴 61 :調節 62 :空氣 63 :墊片 69 :壓接 7 0 :轉動 "昆 II V輥 :輔助輥 導引 調節唧筒 捲帶機軸芯 捲帶機軸芯 器 插入管 前端面 位置調整機構 臂 -32 -