JP2010194672A

JP2010194672A - 被加工物の研削方法

Info

Publication number: JP2010194672A
Application number: JP2009042141A
Authority: JP
Inventors: Naohiro Matsutani; 直宏松谷; Naoya Sukegawa; 直哉介川
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】半導体ウェーハ等の被加工物の研削時における研削砥石のドレッシングを不要として研削の生産性をより向上させる。
【解決手段】研削液供給手段２２から研削砥石２１３ｂに研削液を供給しながらチャックテーブル２０に保持された被加工物に対して研削砥石２１３ｂを作用させて研削を行う被加工物の研削方法において、研削砥石２１３ｂは、ダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで固めたビトリファイド砥石とし、研削液供給手段２２から供給される研削液は、ビトリファイドボンドを浸食して研削砥石の自生発刃作用を促進する二酸化珪素溶融液とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物の面を研削する方法に関するものである。

半導体ウェーハ等の被加工物の面を研削する場合においては、粗研削、仕上げ研削という２段階の研削が行われている。

粗研削用には、粒径が比較的大きい砥粒がビトリファイドボンドによって結合されて構成され、砥粒保持力が高く研削能力が高いビトリファイド砥石が用いられている。一方、仕上げ研削用には、粒径が比較的小さい砥粒がレジンボンドによって結合され、砥粒保持力が比較的弱く被加工物に対する当たりが柔軟なレジンボンド砥石が用いられている。

ところが、レジンボンド砥石で仕上げ研削を行うと、砥粒がレジンボンド内に押し込まれるため、頻繁にドレッシング（目立て）をしなければならず、生産性が低いという問題がある。そこで、仕上げ研削用砥石のボンド剤としてビトリファイドボンドを使用し、ビトリファイドボンドに微細な気孔を備えることにより、ビトリファイドボンドを使用しつつも被加工物に対する当たりをソフトとした仕上げ研削用砥石が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−１００７号公報

しかし、気孔を備えたビトリファイドボンド砥石を使用すると、ドレッシングの回数を低減することはできるものの、定期的にドレッシングを行わなければならないことに変わりはなく、依然として生産性改善の余地がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、研削砥石のドレッシングを不要として研削の生産性をより向上させることである。

本発明は、被加工物を保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削砥石を備えた研削手段と、研削砥石に研削液を供給する研削液供給手段とを少なくとも備えた研削装置を用い、研削液供給手段から研削砥石に研削液を供給しながらチャックテーブルに保持された被加工物に対して研削砥石を作用させて研削を行う被加工物の研削方法に関するもので、研削砥石は、ダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで固めたビトリファイド砥石であり、研削液供給手段から供給される研削液は、ビトリファイドボンドを浸食して研削砥石の自生発刃作用を促進する二酸化珪素溶融液であることを特徴とする。

二酸化珪素溶融液としては、例えば、希フッ酸または水酸化アルカリ溶液を使用することができる。

本発明では、希フッ酸、ＫＯＨ、ＮａＯＨ等の二酸化珪素溶融液を研削液として使用することにより、研削液が、研削砥石の結合剤であるビトリファイドボンドを浸食して自生発刃作用を促進するため、実質的にドレッシングが不要となり、生産性が向上する。

ウェーハ及び保護部材の一例を示す斜視図である。研削装置の一例を示す斜視図である。研削ホイールの一例を示す斜視図である。研削ホイールの一部を拡大して示す断面図であるウェーハを研削する状態を示す斜視図である。研削により研削痕が形成されたウェーハを示す斜視図である。研削砥石に研削液が供給される状態を略示的に示す断面図である。

図１に示すウェーハＷの表面Ｗ１には、ストリートＳに区画されて複数のデバイスＤが形成されており、このウェーハＷの裏面Ｗ２を研削して所望の厚さとした後に、ストリートＳを切断することにより、個々のデバイスＤに分割される。

図１に示すように、表面Ｗ１にはデバイスＤを保護するための保護部材１が貼着される。そして、例えば図２に示す研削装置２を使用して裏面Ｗ２の研削を行う。

研削装置２は、ウェーハＷを保持して回転及び水平方向に移動可能なチャックテーブル２０と、チャックテーブル２０に保持された被加工物を研削する研削手段２１と、研削手段２１に研削液を供給する研削液供給手段２２と、研削手段２１を垂直方向に研削送りする研削送り手段２３とを備えている。

研削手段２１は、垂直方向の軸心を有するスピンドル２１０と、スピンドル２１０を回転駆動するモータ２１１と、スピンドル２１０の下端に形成されたホイールマウント２１２と、ホイールマウント２１２に装着された研削ホイール２１３とから構成される。

研削手段２１のスピンドル２１０には、研削液供給手段２２が連結されている。研削液供給手段２２は、研削液を貯留する供給源２２０と、研削液の流量を調整するバルブ２２１とから構成される。供給源２２０に貯留される研削液は、二酸化珪素溶融液、例えば、ｐＨが５〜６の希フッ酸（弗化水素酸）や、ｐＨ１０〜１２のＫＯＨ、ＮａＯＨ等の水酸化アルカリ溶液である。

研削送り手段２３は、垂直方向の軸心を有するボールネジ２３０と、ボールネジ２３０と平行に配設された一対のガイドレール２３１と、ボールネジ２３０に連結されボールネジ２３０を回転駆動するパルスモータ２３２と、内部のナットがボールネジ２３０に螺合すると共に側部がガイドレール２３１に摺接し研削手段２１を支持して昇降する昇降部２３３とから構成される。研削送り手段２３は、パルスモータ２３２がボールネジ２３０を回転駆動し、これに伴い昇降部２３３がガイドレール２３１にガイドされて昇降することにより、研削手段２１を昇降させることができる。

図３に示すように、研削ホイール２１３は、リング状の基台２１３ａと、基台２１３ａの下面に固着された複数の研削砥石２１３ｂとから構成され、基台２１３ａには、図４に示すように、垂直方向に貫通する研削液流通孔２１３ｃが複数形成されている。研削砥石２１３ｂは、ダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで固めたビトリファイド砥石であり、ダイヤモンド砥粒を保持する力が強く、研削能力が高い。このビトリファイド砥石は、例えば、二酸化珪素を９３％、酸化カリウムを７％の割合で混合させたガラス質のビトリファイドボンドを結合材としてダイヤモンド砥粒と結合させ、高温焼成することにより形成される。

図４に示すように、研削液流通孔２１３ｃにおける研削液の出口部においては、研削砥石２１３ｂに向けて傾斜する斜面２１３ｄが形成されており、研削液流通孔２１３ｃから流出した研削液が、斜面２１３ｄに沿って研削砥石２１３ｂに導かれる構成となっている。

表面Ｗ１に保護部材１が貼着されたウェーハＷは、図５に示すように、保護部材１側が研削装置２のチャックテーブル２０に保持され、裏面Ｗ２が露出した状態となる。そして、チャックテーブル２０の水平方向の移動によりウェーハＷが研削ホイール２１３の下方に移動した後、チャックテーブル２０を例えば３００ＲＰＭの回転速度で回転させてウェーハＷを回転させる。そして、スピンドル２０を例えば６０００ＲＰＭの回転速度で回転させ、その回転に伴い研削砥石２１３ｂが回転した状態で、研削手段２１を例えば１μｍ／ｓの送り速度で下降させ、回転する研削砥石２１３ｂをウェーハＷの裏面Ｗ２に接触させることにより、裏面Ｗ２を研削する。

研削時は、研削砥石２１３ｂの回転軌跡が常にウェーハＷの回転中心を通るようにする。そうすると、図６に示すように、ウェーハＷの中心から外周に向けて研削痕Ｗ３が形成され、裏面Ｗ２を均一な面に加工することができる。

このようにして行う研削中は、図７に示すように、研削液供給手段２２からスピンドル内部及び図４に示した研削液流通孔２１３ｃを通じて研削砥石２１３ｂに対して、常に研削液３が供給され、研削砥石２１３ｂとウェーハＷの裏面Ｗ２との接触部位が冷却される。

この研削液３は、二酸化珪素溶融液であるため、研削砥石２１３ｂとウェーハＷの裏面Ｗ２との接触部位を冷却するだけでなく、ビトリファイドボンドを浸食する作用も有している。そして、ビトリファイドボンドが浸食されることにより、研削砥石２１３ｂの自生発刃作用が促進されるため、研削を続けても研削砥石２１３ｂの研削能力が低下しない。したがって、ドレッシングが不要となり研削の生産性が向上する。

Ｗ：ウェーハ
Ｗ１：表面Ｓ：ストリートＤ：デバイス
Ｗ２：裏面
Ｗ３：研削痕
１：保護部材
２：研削装置
２０：チャックテーブル
２１：研削手段
２１０：スピンドル２１１：モータ２１２：ホイールマウント
２１３：研削ホイール
２１３ａ：基台２１３ｂ：研削砥石２１３ｃ：研削液流通孔２１３ｄ：斜面
２２：研削液供給手段
２２０：供給源２２１：バルブ
２３：研削送り手段
２３０：ボールネジ２３１：ガイドレール２３２：パルスモータ２３３：昇降部
３：研削液

Claims

被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削砥石を備えた研削手段と、該研削砥石に研削液を供給する研削液供給手段とを少なくとも備えた研削装置を用い、該研削液供給手段から該研削砥石に研削液を供給しながら該チャックテーブルに保持された被加工物に対して該研削砥石を作用させて研削を行う被加工物の研削方法であって、
該研削砥石は、ダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで固めたビトリファイド砥石であり、
該研削液供給手段から供給される研削液は、該ビトリファイドボンドを浸食して該研削砥石の自生発刃作用を促進する二酸化珪素溶融液である
被加工物の研削方法。
前記二酸化珪素溶融液は、希フッ酸または水酸化アルカリ溶液である
請求項１に記載の被加工物の研削方法。