JP5959193B2 - ウェーハ研削方法およびウェーハ研削装置 - Google Patents
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Description
また、基板の外周縁部に、裏面から表面に亘って切削加工を行う際に、切削加工を行う深さが微妙になる。すなわち、基板を完全に分離する場合でも、回転ブレードを少し深く入れすぎると、チャックまで到達してチャックを傷つけることになる。ウェーハを完全に切断できなかった場合は、かえって切断できずに薄く残された箇所から割れる場合もある。
2番目の発明によれば、1番目の発明において、前記カップ型研削砥石は、前記面取研削部と前記平坦研削部とが互いに同軸に配置されている。
3番目の発明によれば、1番目または2番目の発明において、前記面取研削部と前記平坦研削部とは、互いに段差を持たせて形成されている。
4番目の発明によれば、1番目から3番目のいずれかの発明において、前記ウェーハはベース基材に貼付けられている。
5番目の発明によれば、4番目の発明において、前記ベース基材は前記ウェーハと同一寸法の他のウェーハである。
また、ウェーハの面取部の除去深さと平坦部の研削深さを、1つの軸についた砥石を使用して任意に設定できるため、例えば面取部の除去深さを所望の平坦研削量よりも少し深く設定しておくことで、平坦研削時におけるシャープエッジからの割れの影響を大幅に低減することが可能となる。
さらに、面取研削部を砥石外周側に配置することで、外周砥石の表面のみならず、外周面も効率的に使用することができる。
2番目の発明においては、面取研削部と平坦研削部とを同軸に配置することで、一つのスピンドル軸で面取部の除去と平坦部の研削が可能であり、一連の面取部および平坦部の研削を続けて行うことができる。
3番目の発明においては、内外周で段差を持たせることで、面取部の研削と、平坦部の研削とを使い分けすることができる。
4番目の発明においては、ウェーハの面取部を除去する際に、ベース基材の一部分が一緒に削除できる。このため、ベース基材を保持する保持部が損傷するのを避けられる。なお、ベース基材は接着剤などによってウェーハに貼付けられるのが好ましい。
5番目の発明においては、ウェーハと同一寸法のベース基材を容易に準備することができる。
図1は、本発明に基づくウェーハ研削装置の略斜視図である。図1に示されるように、ウェーハ研削装置10は、カップ型研削砥石36を備えるアーチ型のコラムユニット12と、コラムユニット12の下方部に配置された移動機構部としての搬送ユニット11とを主に含んでいる。
このカップ型研削砥石36は、上述のウェーハ60の平坦部67を研削する平坦研削部36aと、平坦部67周りの外周部における面取部68を研削する面取研削部36bとを含んでいる。かかる平坦研削部36aと面取研削部36bとにより、それぞれウェーハ60の平坦部67と面取部68とが研削される。
平坦研削部36aと面取研削部36bとは、回転する砥石基体36vの回転軸Oに同軸的に設けられている。この場合、平坦研削部36aは砥石基体36vの回転軸O寄りに、面取研削部36bは平坦研削部36aの外側に配置されている。また、平坦研削部36aの研削先端部が面取研削部36bに比較して図中、下方に突出するように段差が設定されている。なお、平坦研削部36aと面取研削部36bとには、相互に異なる粒度の砥石を用いてもよく、また、同一の粒度の砥石を用いてもよい。例えば平坦研削部36aと面取研削部36bとに、双方ともメタルボンド(♯2000)の砥石を用いることができる。
また、平坦研削部36aと面取研削部36bとは、回転する砥石基体36vに一体的に設けるようにしてもよいが、それぞれ個別に取り外せるようにしてもよい。すなわち、カップ型研削砥石36を二つに分けて、平坦研削部36aと面取研削部36bと二つの砥石に分かれるように構成してもよい。面取研削部36bは、平坦研削部36bの外周部に構成しているが、ウェーハ60に対して接線方向に応力を作用させるためである。
平面研削部36aで薄片化していく過程で、シャープなエッジが形成されると、そのエッジから割れが起こり、その割れが内側に入り込んでいくようになる。その割れが内側に入り込み、ウェーハ60内部にダメージを及ぼしてしまう最大の要因は、先にも述べたように研削する砥石が、相対的にウェーハ60中心側に向かう半径方向の速度成分が大きくなることに起因する。すなわち、外周部に立ち上がったシャープエッジが微小に振動し、その割れが、相対的に中心に向かう砥石の速度成分に比例して内側に入り込むのである。
よって、このような事態を回避するためには、面取研削部36bをウェーハ60に対し、極力接線方向のみに作用させるようにすることが望ましい。特に、面取研削部36bの外径を大きくした方が、接線方向に砥石が作用するようになり、砥石が相対的にウェーハ60中心側に向かう半径方向の速度成分はより小さくなるので好ましい。
なお、面取研削の方法としては、カップ型研削砥石36の面取研削部36bの研削先端部を先にウェーハ60に対して所定の加工深さまで下げる。次いで、その状態でウェーハ60を保持するチャック29を、搬送ユニット11におけるモータ26を駆動させて、スライダ25と一緒にレール22およびネジ23に沿って移動させて面取研削部36bの研削先端部に、ウェーハ60の面取部68を近接させる。
その場合、先に述べたカップ型研削砥石36の相対的にウェーハ60中心側に向かう半径方向の速度成分が、内周部へのクラック進展の要因となるおそれがあるため、移動機構部である搬送ユニット11にあっては、連続的かつ精密に制御された相対速度でチャック29を移動させることで、カップ型研削砥石36がウェーハ60中心側へ相対的に送られることが求められる。この場合のカップ型研削砥石36とチャック29との相対送り速度は、砥石回転数や番手に依存する。
さらに、面取研削の方法としては、面取研削部36bの砥石形状によっては、カップ型研削砥石36の面取研削部36bを、先に所定のウェーハ外周除去部まで入り込ませて、その上でウェーハ60の上側から順に切り込んで所定の深さまで外周部だけを薄く加工するようにしてもよい。
面取部68の除去が終了すると、ウェーハ60およびベース基材70をチャック29に保持させたままで、モータ26を駆動させる。これにより、チャック29はスライダ25と一緒にレール22およびネジ23に沿って摺動する。そして、チャック29は、図9に示されるように、カップ型研削砥石36における平坦研削部36aの研削先端部がウェーハ60の平坦部67に対応した位置に位置決めされる。
ウェーハ60の平坦部67を研削する平坦研削部36aに比較して、面取部68を研削する面取研削部36bが設けられる位置の径が大きいのが有利である。面取研削部36bはウェーハ60の半径方向外側から相対的に内側に向かって入り込む。このため、面取研削部36bが設けられる位置の径が大きくなるほど、ウェーハ60に対し、接線方向から面取研削部36bが進入する作用が支配的になる。それ故、薄いウェーハ60のエッジであっても、ウェーハ60の中心軸側へクラックは進展せず、ウェーハ60に割れが生じるのを極力回避することができる。
カップ型研削砥石36は、これに限られないのは勿論である。
例えば図11は、カップ型研削砥石の第1の別例を示す部分断面図である。図11においては、カップ型研削砥石36における面取研削部36bと平坦研削部36aとは、同軸的に隣接して、しかも面取研削部36bと平坦研削部36aにおける研削先端部に段差を設けないで面一となるようにしている。この場合、面取研削部36bと平坦研削部36aとで、砥石の種類を異ならしめて用いている。面取部68を除去するエッジトリミング用としての面取研削部36bにビトリファイド(磁器質)ボンドの♯2000が用いられ、面全体の研削用として平坦研削部36aにメタルボンドの♯2000が用いられる。面取研削部36bは平坦研削部36aの外側に設けられ、面取研削部36bの外周面にもビトリファイド(磁器質)ボンドの♯2000が用いられる。
11 搬送ユニット
12 コラムユニット
12a 頂面
12b 側面
13 溝
14 下方通路
22 レール
23 ボールネジ(移動機構部)
24 プーリ機構
25 スライダ(移動機構部)
26 モータ
27 モータ
29 チャック(保持部)
31〜33 リニアガイド
34 サドル
35 モータ
36 カップ型研削砥石
36a 平坦研削部
36b 面取研削部
36v 砥石基体
37 モータ
38 ボールネジ
39 ナット
60 ウェーハ
61 表面
62 裏面
67 平坦部
68 面取部
70 ベース基材
C 回路パターン
Claims (5)
- 外周に位置する面取部と該面取部よりも内方に位置する平坦部とを含むウェーハを研削するウェーハ研削装置において、
前記ウェーハの面取部を研削する面取研削部と前記ウェーハの平坦部を研削する平坦研削部とを含むカップ型研削砥石と、を具備し、前記面取研削部は、前記平坦研削部の外周側に配置されており、
さらに、
前記ウェーハの前記面取部または前記平坦部が前記カップ型研削砥石の面取研削部及び平坦研削部にそれぞれ対応した位置に位置決めされるように前記ウェーハを前記カップ型研削砥石に対して相対的に移動させる移動機構部、を具備し、
前記移動機構部によって前記ウェーハの前記面取部を、前記カップ型研削砥石における前記面取研削部に対応した位置に位置決めして前記面取研削部により前記ウェーハの前記面取部を除去した後で、前記移動機構部によって前記ウェーハの前記平坦部を、前記カップ型研削砥石における前記平坦研削部に対応した位置に位置決めして前記平坦研削部により前記ウェーハの前記平坦部を研削するようにした、ウェーハ研削装置。 - 前記カップ型研削砥石は、前記面取研削部と前記平坦研削部とが互いに同軸に配置されている、請求項1に記載のウェーハ研削装置。
- 前記面取研削部と前記平坦研削部とは、互いに段差を持たせて形成されている、請求項1または2に記載のウェーハ研削装置。
- 前記ウェーハはベース基材に貼付けられている、請求項1から3のいずれか1項に記載のウェーハ研削装置。
- 前記ベース基材は前記ウェーハと同一寸法の他のウェーハである、請求項4に記載のウェーハ研削装置。
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