JP5528202B2

JP5528202B2 - 支持トレイ

Info

Publication number: JP5528202B2
Application number: JP2010109247A
Authority: JP
Inventors: 一弘久保田
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-05-11
Also published as: JP2011235399A

Description

本発明は、被加工物を支持する支持トレイ及び支持トレイの製造方法に関する。

半導体デバイスや光デバイスの製造プロセスでは、シリコンやサファイア等のウエーハ上に複数の半導体デバイスや光デバイスが形成される。ウエーハの裏面は研削装置によって研削されて所定の厚みへと薄化され、必要に応じて研磨された後、切削装置で切削されて個々のデバイスへと分割される。

ウエーハの研削には、例えば特開２０１０−１７７８７号公報に開示されるような研削装置が用いられ、研削砥石を含む研削手段をウエーハの裏面に当接しつつ摺動することで、研削が遂行される。

研削砥石でウエーハの裏面を研削すると、研削痕や微小クラックがウエーハの研削面やウエーハ内に生成される。特にウエーハの外周部には大きな欠けが生じることがある。研削痕や微小クラックが残存したウエーハを分割して得られた個々のデバイスでは抗折強度が低下してしまう。

従って、例えば、特開平８−９９２６５号公報に開示されるような研磨装置を用いて、研削加工が施された後のウエーハ裏面を研磨して研削痕や微小クラックを除去し、デバイスの抗折強度を向上させることが行われている。

特開２０１０−１７７８７号公報特開平８−９９２６５号公報

しかし、従来の研磨方法では、一般に研磨布が不織布や軟質ウレタン等の軟質材からなることに起因して、ウエーハの外周部分がウエーハの中心部に比べてより多く研磨されるる所謂「ダレ」が発生することが多かった。ウエーハの外周部にダレが発生すると、ウエーハの外周領域に存在するデバイスの厚みにばらつきが生じて品質の低下を招くという問題がある。

更に、研削時に例えばウエーハ外周部に生じた大きな欠けは研磨では除去できない。ウエーハ外周部に欠けが生じると、後工程やハンドリング時にウエーハが破損し易くなるという問題がある。

一方、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）やＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）等の発光デバイスに用いられるサファイアウエーハは、大口径での製作が非常に難しく、φ２インチ〜φ４インチサイズのウエーハが主流である。

これに対して、半導体デバイスが形成されるシリコンウエーハは大口径化が進み、φ６インチやφ８インチが主流となっており、現在ではφ４５０ｍｍとする規格化も進んでいる。従って、研削装置や研磨装置もこれら大口径のウエーハを加工可能とすべく対応がなされている。

ところが、大口径ウエーハを加工可能なこれらの装置を用いて、φ２インチやφ４インチの小口径ウエーハを加工するのは非常に効率が悪い。従って、複数の小口径ウエーハに一度に加工を施したいという要望がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の被加工物を一度に加工でき、被加工物の外周に不良を生じさせることのない加工を可能とする支持トレイを提供することである。

本発明によると、円形支持基板の上面に形成された互いに離間した複数の円形凹部を有する支持トレイの製造方法であって、研削装置のチャックテーブルで円形支持基板を吸引保持する保持ステップと、該チャックテーブルに保持された円形支持基板の表面に研削手段を当接させて該チャックテーブルと該研削手段とを摺動しつつ該研削手段を研削送りすることで、該円形支持基板より小径の円形凹部を形成する研削ステップとを具備し、該円形支持基板を吸引保持したチャックテーブルを所定角度回転してから、該円形支持基板上面の異なる位置にて該研削ステップを繰り返すことで、該円形支持基板上に複数の円形凹部を形成することを特徴とする支持トレイの製造方法が提供される。

本発明によると、支持トレイの円形凹部内にワックスや液状硬化樹脂等の固定剤で被加工物を固定し、円形凹部ごと研削や研磨をすることで、被加工物の外周に欠けや不良が発生することを防止でき、且つ一度に複数の被加工物を加工することができる。

実施形態に係る支持トレイの斜視図である。第１実施形態の支持トレイの製造方法を示す説明図である。第２実施形態の支持トレイの製造方法を示す説明図である。本発明の支持トレイを使用したウエーハの研削方法を示す図である。本発明の支持トレイを使用したウエーハの研磨方法を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、本発明実施形態に係る支持トレイ２の斜視図が示されている。支持トレイ２は円板状をしており、円形支持基板４の表面４ａに所定深さの複数の円形凹部６が形成されている。

好ましくは、支持基板４はシリコンウエーハから構成される。支持トレイ２を研削用支持トレイとして使用する場合には、円形凹部６の深さは、円形凹部６内にワックス等の固定剤により固定される被加工物の厚さと固定剤の厚さの和と同等か或いは僅かばかり深いのが好ましい。一方、支持トレイ２を研磨用の支持トレイとして使用する場合には、円形凹部６の深さは被加工物の厚さと固定剤の厚さとの和と同等程度であるのが好ましい。

次に、図２を参照して、本発明第１実施形態の支持トレイの製造方法について説明する。第１実施形態の製造方法は、支持基板４を研削することにより実施する。即ち、図２（Ａ）に示すように、研削装置のチャックテーブル１０で円形支持基板４を吸引保持する。

１２は研削装置の研削手段（研削ユニット）であり、研削手段１２はモータにより回転駆動されるスピンドル１４と、スピンドル１４の先端に固定されたホイールマウント１６と、基台２０の下端に複数の研削砥石２２が固着された研削ホイール１８とから構成される。

この支持基板４の研削方法では、図２（Ａ）に示すようにチャックテーブル１０に吸引保持された円形支持基板４に研削砥石２２を当接させてチャックテーブル１０を矢印Ｙ方向に短い距離往復動させ、更にこの往復動に連動してチャックテーブル１０を僅かな角度回転するように制御する。そして、研削手段１２を所定の研削送り速度で研削送りすることにより、円形支持基板４の表面４ａに円形支持基板４より小径の円形凹部６を形成する。

円形凹部６の研削が終了すると、例えばチャックテーブル１０を９０度回転してから、上述したのと同様な研削ステップを繰り返す。次いで、図２（Ｂ）に示すように、チャックテーブル１０を更に９０度回転させて、同様な研削ステップを繰り返す。

このようにチャックテーブル１０を９０度回転させる都度、上述した研削ステップを繰り返すことにより、図１に示すような４個の円形凹部６を有する支持トレイ２を製造することができる。

次に、図３を参照して、本発明第２実施形態の支持トレイの製造方法について説明する。この第２実施形態では、好ましくはシリコンウエーハから形成された第１の円板２４にコアドリルで複数（本実施形態では４本）の貫通穴２６を形成する。

そして、第１の円板２４と同一直径を有する第２の円板２８に第１の円板２４を接着剤により貼り合わせて支持トレイ２を製造する。第２の円板２８の材質は特に限定されるものではなく、シリコンウエーハ又はガラス等から形成される。

次に、支持トレイ２を使用した研削方法について図４を参照して説明する。まず、支持トレイ２の各円形凹部６内にワックスや液状硬化樹脂でサファイアウエーハ３０を固定する。円形凹部６の深さは固定されたサファイアウエーハ３０の高さと同等かそれよりも多少深い深さが好ましい。

３２は研削装置の研削手段（研削ユニット）であり、研削手段３２はスピンドル３４と、スピンドル３４の先端に固定されたホイールマウント３６と、基台４０と基台４０の下端に固着された複数の研削砥石４２とからなる研削ホイール３８が、ホイールマウント３６に着脱可能に取り付けられて構成される。

チャックテーブル１０を矢印Ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール３８を矢印Ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させながら、研削手段３２を所定の研削送り速度で研削送りすることにより、支持トレイ２とともに円形凹部６内に固定された複数のサファイアウエーハ３０を研削する。

このように支持トレイ２を使用したサファイアウエーハ３０の研削方法では、支持トレイ２の表面がまず研削されて、支持トレイ２の表面高さとサファイアウエーハ３０の表面高さが同一になってからサファイアウエーハ３０が支持トレイ２とともに研削されるため、サファイアウエーハ３０の外周に欠けが発生することがなく、且つ一度に複数のサファイアウエーハ３０を研削することができる。

次に、図５を参照して、本発明の支持トレイ２を使用したサファイアウエーハ３０の研磨方法について説明する。まず、支持トレイ２の各円形凹部６内に研削の終了したサファイアウエーハ３０をワックスや液状硬化樹脂で固定する。サファイアウエーハ３０の研磨に使用する際の円形凹部６の深さは、円形凹部６内に固定されたサファイアウエーハ３０の高さと同等程度であるのが好ましい。

次いで、研磨装置のチャックテーブル４４で支持トレイ２を吸引保持する。４６は研磨装置の研磨ユニットであり、モータにより回転駆動されるスピンドル４８と、スピンドル４８の先端に固定されたマウント５０と、マウント５０に装着された研磨パッド５２とから構成される。研磨パッド５２は不織布又は軟質発泡ウレタンから構成される。

チャックテーブル４４を矢印Ａ方向に所定速度で回転させるとともに、研磨パッド５２を所定の押圧力でチャックテーブル４４と同一方向、即ち矢印Ｂ方向に回転させながらサファイアウエーハ３０の研削面を研磨する。

サファイアウエーハ３０は円形凹部６内に収容された状態で支持トレイ２の表面とともに研磨されるため、サファイアウエーハ３０の外周部にダレが発生することが防止される。更に、一度に複数のサファイアウエーハ３０を研磨することができる。

２支持トレイ
４円形支持基板
６円形凹部
１２研削手段（研削ユニット）
１８研削ホイール
２４第１の円板
２６貫通穴
２８第２の円板
３２研削手段（研削ユニット）
３８研削ホイール
４６研磨手段（研磨ユニット）
５２研磨パッド

Claims

円形支持基板の上面に形成された互いに離間した複数の円形凹部を有する支持トレイの製造方法であって、
研削装置のチャックテーブルで円形支持基板を吸引保持する保持ステップと、
該チャックテーブルに保持された円形支持基板の表面に研削手段を当接させて該チャックテーブルと該研削手段とを摺動しつつ該研削手段を研削送りすることで、該円形支持基板より小径の円形凹部を形成する研削ステップとを具備し、
該円形支持基板を吸引保持したチャックテーブルを所定角度回転してから、該円形支持基板上面の異なる位置にて該研削ステップを繰り返すことで、該円形支持基板上に複数の円形凹部を形成することを特徴とする支持トレイの製造方法。