TWI523093B - Wafer grinding method - Google Patents

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TWI523093B
TWI523093B TW101107866A TW101107866A TWI523093B TW I523093 B TWI523093 B TW I523093B TW 101107866 A TW101107866 A TW 101107866A TW 101107866 A TW101107866 A TW 101107866A TW I523093 B TWI523093 B TW I523093B
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Masaaki Suzuki
Hitoshi Kunishige
Masashi Koyama
yusuke Sugioka
Kazuma Tanaka
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Disco Corp
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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Description

晶圓之研削方法 發明領域
本發明係有關於一種研削晶圓之背面的方法，且該晶圓係於藍寶石基板之表面積層發光層並且至少於表面側之外周形成有倒角部。
發明背景
使用磊晶成長而於藍寶石基板之表面積層n型半導體層、p型半導體層，並於分割預定線所區隔之領域形成複數發光元件而構成之晶圓藉雷射加工裝置於分割預定線照射雷射光，藉此分割成各個光元件，且使用於照明機器、液晶之背光、各種電子機器等(例如參照專利文獻1)。
如此構成之晶圓為了提高光元件之亮度，研削晶圓之背面，並將當初700μm左右之厚度薄化成100μm左右。
研削晶圓之背面時，於由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等形成之硬質基板透過丙烯酸系等之黏著劑而貼附晶圓之表面，藉此保護晶圓之表面(例如參照專利文獻2)。
先行技術文獻 專利文獻
【專利文獻1】日本專利公開公報特開平10-305420號公報
【專利文獻2】日本專利公開公報特開2010-46744號公報
發明概要
可是，藍寶石基板除了硬度高之外，由於在晶圓之表面側之外周施行有倒角加工，因此研削晶圓之背面時，當其厚度為例如150μm左右時，由於晶圓外周之倒角部顫動，因此具有晶圓內部產生破裂的問題。
本發明係有鑑於此等問題而做成者，其目的在於在研削藍寶石基板之表面形成半導體層並且外周業經倒角之晶圓之背面時，不會於內部產生破裂。
本發明係有關於一種研削藍寶石基板之晶圓的背面之晶圓之研削方法，該晶圓是於藍寶石基板之表面積層發光層且至少於表面側之外周形成倒角部之晶圓，該晶圓之研削方法至少由以下步驟構成：樹脂填充製程，係使用以支撐晶圓之硬質基板之表面與晶圓之表面面對面，且至少於該硬質基板與該晶圓之倒角部之間的間隙填充樹脂；及背面研削製程，在該樹脂固化後，將該硬質基板側保持於可旋轉之夾頭台，使該晶圓之背面露出，使具有研削磨石之研削磨輪旋轉成環狀，使其以該研削磨石通過該晶圓之旋轉中心地接觸該背面而研削該背面。
在該晶圓之研削方法中，於樹脂混入研磨顆粒，在背面研削製程中，防止研削磨石的阻塞。又，背面研削製程中，研削晶圓之背面到倒角部。
本發明中，由於在硬質基板與晶圓之倒角部之間的間隙填充樹脂，並在該狀態下研削晶圓之背面，因此倒角部不會顫動，可防止晶圓內部產生破裂。
又，在填充於硬質基板與晶圓之倒角部之間之間隙的樹脂混入研磨顆粒，藉此可阻止樹脂進入研削磨石，故可防止研削磨石產生阻塞。
圖式簡單說明
第1圖係顯示晶圓之一例之一部份的正面圖。
第2圖係顯示晶圓之一例的立體圖。
第3圖係顯示使晶圓之表面與硬質基板相對面之狀態的立體圖。
第4圖係顯示將晶圓貼附於硬質基板之狀態的立體圖。
第5圖係顯示係概略地顯示樹脂填充於硬質基板與晶圓表面之倒角部之間的間隙之狀態的截面圖。
第6圖係顯示研削裝置之一例的立體圖。
第7圖係顯示使硬質基板保持於夾頭台之狀態的立體圖。
第8圖係顯示研削晶圓背面之狀態的立體圖。
第9圖係概略地顯示背面業經研削後之晶圓之一部份的截面圖。
用以實施發明之形態
第1圖所示之晶圓1係於藍寶石基板10之表面積層發光 層11而形成，且至少於表面1a側之外周形成有倒角部12，以防止產生缺口。再者，第1圖之例中，背面1b之外周也形成有倒角部13。晶圓1具有例如全體700μm之厚度，倒角部12、13僅進行例如厚度100μm分之倒角。
如第2圖所示，晶圓1之表面1a於縱横向形成有分割預定線L，且於分割預定線L所區隔之領域形成有光元件D。以下，說明研削如此構成之1之背面1b而形成所期望之厚度之步驟。
(1)樹脂填充製程
如第3圖所示，使硬質基板2之表面2a與晶圓1之表面1a相對面，且如第4圖所示，於硬質基板2上貼附晶圓1。硬質基板2係使用研削晶圓1之背面1b時具有可支撐晶圓1之程度的硬度，且具有彎曲性而研削後之剝離容易的材料，例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。
硬質基板2之表面2a塗布有例如5μm厚之丙烯酸系黏著劑，透過該黏著劑，晶圓1固定於硬質基板2。硬質基板2形成比晶圓1大徑，而為硬質基板2之表面2a之周緣部露出的狀態。
在晶圓1固定於硬質基板2之狀態下，如第5圖所示，在硬質基板2與晶圓1之表面1a之倒角部12之間的間隙填充樹脂3。樹脂3使用例如環氧樹脂或聚丁二烯。為了使之後容易從晶圓1剝離，樹脂3宜具有熱軟化性。又，為了防止研削磨石之阻塞，相對於樹脂3，使粒徑1μm之氧化鋁研磨顆粒含有體積比為30%~40%。亦可使用Green Carborundum(商 品名)來取代氧化鋁。
(2)背面研削製程
在樹脂3固化後，研削固定於硬質基板2之晶圓1的背面1b。研削背面1b時，可使用例如第6圖所示之研削裝置4。該研削裝置4具有：保持被加工物且可旋轉之夾頭台5、將保持於夾頭台5之被加工物進行研削加工之研削機構6、及將研削機構6朝鉛直方向研削推送之研削推送機構7。
夾頭台5之周圍被蓋體50所覆蓋，在蓋體50之前後方向之側部連結有可自由伸縮之伸縮部51。夾頭台5成為可隨著伸縮部51的伸縮而可朝前後方向移動的構成。
研削機構6具有：作用於保持在夾頭台5之晶圓1，進行研削加工之研削磨輪60；支撐研削磨輪60之架座61；在前端部支撐架座61並朝鉛直方向延伸之旋轉軸62；可旋轉地支撐旋轉軸62之殼體63；及用以驅動旋轉軸62旋轉之驅動部64。
研削磨輪60係研削磨石601呈環狀固定於基台600之下面而構成。而且，基台600藉由止固螺栓而固定於架座61。研削磨石601係利用玻璃熔結固定粒徑20~30μm之鑽石研磨顆粒而構成。
研削推送機構7具有：具鉛直方向之軸心之滾珠螺桿70；與滾珠螺桿70平行配設之一對導軌71；使滾珠螺桿70旋動之脈衝馬達72；及在內部具有與滾珠螺桿70螺合之螺帽(未圖示)且於側部滑接於導軌71之昇降部73，且構成為隨著由脈衝馬達72驅動而滾珠螺桿71旋動，昇降部73由導軌 71導引而昇降。固定於昇降部73之支撐部74支撐研削機構6，因此研削機構6也可藉由昇降部73之昇降而昇降。
如此構成之研削裝置4中，如第7圖所示，夾頭台5中係保持硬質基板2側，晶圓1之背面1b露出的狀態。而且夾頭台5朝裝置後方側移動，晶圓1定位於研削機構6之下方。
接著，使夾頭台5以例如600RPM旋轉，並且使研削磨輪60以例如1000RPM朝與夾頭台5同方向旋轉，藉由研削推送機構7之控制使研削機構6以例如1.0μm/秒之推送速度下降，使旋轉之研削磨石601接觸晶圓1之背面1b，藉此研削背面1b。此時，如第8圖所示，控制研削磨石601通過晶圓1之旋轉中心。研削時，將4公升/分鐘之研削水供給至研削磨石601與晶圓1之背面1b之接觸部分。
如第9圖所示，由背面1b研削600μm，形成研削面1b'，研削磨石601到達表面1a之倒角部12，當晶圓1之厚度為100μm時，研削推送機構7使研削機構6上昇，藉此結束研削。
由於在倒角部12與硬質基板2之間的間隙填充有樹脂3，因此即使是在研削中，倒角部12也不會顫動。因此，可防止因為倒角部12之顫動而在晶圓內部產生破裂。
又，由於進行研削到倒角部12，因此研削磨石601也會研削樹脂3。通常在研削樹脂時，容易阻塞研削磨石601，但由於使研磨顆粒混入樹脂3，因此可抑制研磨顆粒可抑制樹脂進入研削磨石601。因此，難以在研削磨石601產生阻塞。
1‧‧‧晶圓
1a‧‧‧表面
1b‧‧‧背面
1b'‧‧‧研削面
D‧‧‧光元件
L‧‧‧分割預定線
10‧‧‧藍寶石基板
11‧‧‧發光層
12,13‧‧‧倒角部
2‧‧‧硬質基板
2a‧‧‧表面
3‧‧‧樹脂
4‧‧‧研削裝置
5‧‧‧夾頭台
50‧‧‧蓋體
51‧‧‧伸縮部
6‧‧‧研削機構
60‧‧‧研削磨輪
600‧‧‧基台
601‧‧‧研削磨石
61‧‧‧架座
62‧‧‧旋轉軸
63‧‧‧殼體
64‧‧‧驅動部
7‧‧‧研削推送機構
70‧‧‧滾珠螺桿
71‧‧‧導軌
72‧‧‧脈衝馬達
73‧‧‧昇降部
74‧‧‧支撐部
第1圖係顯示晶圓之一例之一部份的正面圖。
第2圖係顯示晶圓之一例的立體圖。
第3圖係顯示使晶圓之表面與硬質基板相對面之狀態的立體圖。
第4圖係顯示將晶圓貼附於硬質基板之狀態的立體圖。
第5圖係顯示係概略地顯示樹脂填充於硬質基板與晶圓表面之倒角部之間的間隙之狀態的截面圖。
第6圖係顯示研削裝置之一例的立體圖。
第7圖係顯示使硬質基板保持於夾頭台之狀態的立體圖。
第8圖係顯示研削晶圓背面之狀態的立體圖。
第9圖係概略地顯示背面業經研削後之晶圓之一部份的截面圖。
1‧‧‧晶圓
1b‧‧‧背面
2‧‧‧硬質基板
2a‧‧‧表面
3‧‧‧樹脂
5‧‧‧夾頭台
61‧‧‧架座
62‧‧‧旋轉軸
600‧‧‧基台
601‧‧‧研削磨石

Claims (2)

  1. 一種晶圓之研削方法，是研削藍寶石基板之晶圓的背面，該晶圓是於藍寶石基板之表面積層發光層且至少於表面側之外周形成倒角部，該晶圓之研削方法至少由以下步驟構成：樹脂填充製程，使晶圓之表面與用以支撐晶圓之硬質基板之表面面對面，且至少於該硬質基板與該晶圓之倒角部之間的間隙填充樹脂；及背面研削製程，在該樹脂固化後，將該硬質基板側保持於可旋轉之夾頭台，使該晶圓之背面露出，使具有研削磨石之研削磨輪旋轉成環狀，使其以該研削磨石通過該晶圓之旋轉中心地接觸該背面而研削該背面，於前述樹脂混入研磨顆粒，在前述背面研削製程中，防止前述研削磨石的阻塞。
  2. 如申請專利範圍第1項之晶圓之研削方法，前述背面研削製程中，將晶圓之背面研削到前述倒角部。
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