(57)【要約】【課題】高い固着性を有し、容易に洗浄できる研磨用冷凍チャック固定剤、冷凍チャック法、及びそれらを用いた電子部品製造方法を提供する。【解決手段】α−テレピオール、５員環クラウンエーテル、ホロン、安息香酸ベンジル、エチレンカーボネ―ト、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリメチロールプロパン、無水マレイン酸、２，４−ジメチルフェノール、ジメチルスルフォキシド、及びグアヤコールからなる化合物群のうちの１種以上を含有する研磨用冷凍チャック固定剤、それを用いた冷凍チャック法、及び冷凍チャック法を用いた電子部品製造方法。本発明の研磨用冷凍チャック固定剤、冷凍チャック法は、研磨作業時に高い固着性を有し、加熱又は水洗等により被加工物を容易に回収できる等の効果を奏するため、電子部品や光学部品等の各種部品の研磨、特にバックグラインディングによる電子部品製造方法に適する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
α−テレピオール、５員環クラウンエーテル、ホロン、安息香酸ベンジル、エチレンカーボネ―ト、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリメチロールプロパン、無水マレイン酸、２，４−ジメチルフェノール、ジメチルスルフォキシド、及びグアヤコールからなる化合物群のうちの１種以上を含有する研磨用冷凍チャック固定剤。
【請求項２】
シリカ微粉末を含有する請求項１に記載の研磨用冷凍チャック固定剤。
【請求項３】
機械加工テーブル上に請求項１又は請求項２に記載の研磨用冷凍チャック固定剤で被加工物を固定する冷凍チャック法。
【請求項４】
被加工物と機械加工テーブルの間に緩衝材を用い、研磨用冷凍チャック固定剤で被加工物及び機械加工テーブルを固定する請求項３に記載の冷凍チャック法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の冷凍チャック法を用いた研磨方法。
【請求項６】
被加工物がウエハである請求項５に記載の研磨方法。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の研磨方法を用い、被加工物を研磨する電子部品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨用冷凍チャック固定剤、それを用いた冷凍チャック法、及び冷凍チャック法を用いた電子部品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコン、及びＰＤＡ等の電子機器の薄型化等や、光学材料の形状の多様化等により、研磨の重要性が広く認識されている。研磨では、被加工物を機械加工テーブルに確実に固定することが求められている。
【０００３】
被加工物を機械加工テーブルに固定する方法の一つとして、水、シロキサン化合物、高分子系凝固剤、又はt-ブチルアルコールを主体とする液体を用いる冷凍チャック法が提案されている（特許文献１〜４等参照）。
【０００４】
冷凍チャック法とは、液状又はペースト状の研磨用冷凍チャック固定剤を介して被加工物を機械加工テーブル上に載置し、研磨用冷凍チャック固定剤を凍結させて被加工物を機械加工テーブルに固定し、被加工物を研磨し、研磨終了後に被加工物を機械加工テーブルから剥離して回収する方法である。
【０００５】
水又はt-ブチルアルコールを用いた場合は研磨時の固着強度が不足する場合があった。高分子系凝固剤又はシロキサン化合物は研磨後に被加工物を有機溶剤で充分に洗浄する必要があり、手間がかかるなどの課題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−０３１５６７号公報
【特許文献２】特開平１０−２３０４２９号公報
【特許文献３】特開平１１−２７７３５５号公報
【特許文献４】特開２００３−１１９４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は研磨用冷凍チャック固定剤、それを用いた冷凍チャック法、及び冷凍チャック法を用いた電子部品製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はα−テレピオール、５員環クラウンエーテル、ホロン、安息香酸ベンジル、エチレンカーボネ―ト、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリメチロールプロパン、無水マレイン酸、２，４−ジメチルフェノール、ジメチルスルフォキシド、及びグアヤコールの化合物群のうちの１種以上を含有する研磨用冷凍チャック固定剤、それを用いた冷凍チャック法、及び冷凍チャック法を用いた電子部品製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の研磨用冷凍チャック固定剤、それを用いた冷凍チャック法、及び冷凍チャック法を用いた電子部品製造方法は、研磨作業時に高い固着性を有し、加熱又は水洗等により被加工物を容易に回収できる等の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
研磨用冷凍チャック固定剤は、α−テレピオール、５員環クラウンエーテル、ホロン、安息香酸ベンジル、エチレンカーボネ―ト、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリメチロールプロパン、無水マレイン酸、２，４−ジメチルフェノール、ジメチルスルフォキシド、及びグアヤコールからなる化合物群のうちの１種以上を含有することを特徴とする。これらの化合物は、２０〜６０℃の範囲で凝固する。
【００１１】
研磨用冷凍チャック固定剤に用いる化合物のうち、入手の容易性、化学的安定性、価格面、安全性等の観点から、ホロン、エチレンカーボネ―ト、ジエチレングリコールジベンゾエート、及びトリメチロールプロパンがより好ましく、エチレンカーボネートが最も好ましい。
【００１２】
（シリカ微粉末）
シリカ微粉末を用いると、研磨用冷凍チャック固定剤をペースト状とすることが可能であり、凹凸がある被加工物への密着性が向上するために好ましい。シリカ微粉末の粒度は特に限定されないが、BET比表面積が２０ｍ2／ｇ以上の微粉末であることが好ましく、１００〜５００ｍ2／ｇがより好ましい。シリカ微粉末の粒度が粗いと増粘効果が顕著でない場合があり、細かすぎる場合は更なる増粘効果が期待できず、不経済である。
【００１３】
シリカ微粉末の使用量は特に限定されないが、研磨用冷凍チャック固定剤１００質量部中シリカ微粉末を１０質量部以下とすることが好ましく、ペースト状にして凹凸がある被加工物に使用する場合は１〜５質量部がより好ましい。シリカ微粉末を過剰に添加しても更なる効果が得られず、不経済である。
【００１４】
研磨用冷凍チャック固定剤に増粘剤等を添加してペースト状とすることで、機械加工テーブル上での研磨用冷凍チャック固定剤の流動を抑制できる。これにより作業性が著しく向上し、高精度の研磨が可能となる。研磨用冷凍チャック固定剤層の膜厚を制御し、研磨用冷凍チャック固定剤の流出を抑制し、被加工物と機械加工テーブルの接触による被加工物の破損を抑制することができる。研磨用冷凍チャック固定剤に対する増粘剤等を添加量を制御することにより、適度な粘度に調整されたペーストが得られる。
【００１５】
増粘剤としては、例えばスメクタイト、ポリビニルアルコール、糊、寒天類、ベントナイト、メチルセルロース類、及び水溶性ゼリー等が挙げられる。
【００１６】
充填材としては、例えばアルミナやシリカのような汎用の無機物質等が挙げられる。このような充填材の添加により、固定強度の向上や構造粘性の上昇による増粘効果が現れる。
【００１７】
（その他添加剤等）
研磨用冷凍チャック固定剤は、各種表面処理剤、界面活性剤、流動性改良剤、及び分散剤等を本発明の効果を阻害しない範囲内で使用できる。
【００１８】
（冷凍チャック法）
冷凍チャック法とは、液状又はペースト状の研磨用冷凍チャック固定剤を介して被加工物を機械加工テーブル上に載置し、研磨用冷凍チャック固定剤を凍結させて被加工物を機械加工テーブルに固定し、被加工物を研磨し、研磨終了後に被加工物を機械加工テーブルから剥離して回収する方法をいう。
【００１９】
冷凍チャック法は、例えば次の手順で行うことができる。被加工物の固定面をＡ面、研磨面をＢ面とする。第一の工程では温度調整可能な機械加工テーブル上に、溶融状態の冷凍チャック用固定剤を塗布する。第二の工程では被加工物のＡ面が前記塗布膜に接するようにテーブル上に載置する。第三の工程ではテーブルをペルチェ素子等により降温し、研磨用冷凍チャック固定剤を凝固させて固定剤層とし、被加工物を固定する。第四の工程では、被加工物を所望の厚みまで研磨する。第五の工程では、固定を開放して被加工物を回収する。第三の工程では、機械加工テーブル、研磨用冷凍チャック固定剤、及び被加工物等を冷却する方法として、冷蔵庫、ドライアイス等を用いても良い。
【００２０】
（被加工物）
被加工物の形状、材質は特に限定されず、機械加工テーブルに固定できればよい。被加工物の形状は、平板状のみならず、固定面に凹凸があってもよい。被加工物の材質は、シリコンやガリウム−砒素等の半導体材料からなるウエハ、ガラス、プラスチック等が使用可能であり、ウエハの研磨に好適に使用される。
【００２１】
被加工物の種類は特に限定されず、例えば光学部品用のレンズ、プリズム、電子部品集合体、単体の電子部品等が挙げられる。電子部品集合体とは、絶縁物回路基板やウエハの表面に電子部品や電子回路を配置したものである。特に電子部品集合体は、電子部品の過熱防止等の観点から被加工物として好適に用いられる。
【００２２】
被加工物の固定面の凹凸が大きい場合、例えばバンプを有するシリコンウエハを被加工物とする場合、被加工物と機械加工テーブルが直接接触しないように固定剤層を厚くすることが好ましい。固定剤層を厚くする手段としては、例えば、液状の研磨用冷凍チャック固定剤を厚塗りする方法、機械加工テーブル上に設置した型枠に液状の研磨用冷凍チャック固定剤を流し込む方法等が挙げられる。
【００２３】
固定層の厚みは特に限定されないが、０．１μｍから８００μｍの範囲が好ましく、作業性、膜厚精度、固定強度等の観点から１００μｍから５００μｍとすることがより好ましい。
【００２４】
被加工物の回収方法は特に限定されず、機械加工テーブルを研磨用冷凍チャック固定剤の融点以上に加熱するか、過剰の水で研磨用冷凍チャック固定剤を洗い流し、被加工物を剥離して回収する方法等が挙げられる。
【００２５】
研磨後の被加工物は、研磨用冷凍チャック固定剤を用い、研磨面側を機械加工テーブルに固定してから所定の形状に切断し、電子部品等のチップとしてもよい。チップは研磨用冷凍チャック固定剤の融点以上に加熱するか、過剰の水で研磨用冷凍チャック固定剤を洗い流して回収できる。
【００２６】
（研磨方法）
冷凍チャック法により被加工物を研磨する方法及び装置は特に限定されず、研磨装置としては、例えば回転式研磨盤、平面研磨盤、円筒研磨盤、ウエハバックグラインダー等が挙げられる。
【００２７】
（緩衝材）
被加工物のＡ面を保護したい場合には、Ａ面と機械加工テーブルの間にペースト状の研磨用冷凍チャック固定剤を厚めに塗布するか、又は緩衝材を挟んでも良い。緩衝材としては、例えば紙、不織布、プラスチックの発泡体等が挙げられる。これらの緩衝材は機械加工に影響を与えず、電子部品集合体を確実に機械加工テーブルに固定できるものが好ましい。
【００２８】
研磨の後に冷凍チャック固定を用いてダイシングを行う場合において、被加工物を完全に切断する必要があるときは、研磨用冷凍チャック固定剤と機械加工テーブルの間にペースト状の研磨用冷凍チャック固定剤を厚めに塗布することが好ましい。研磨用冷凍チャック固定剤を厚めに塗布する代わりに緩衝材を挟んでも良い。
【００２９】
緩衝材は、機械加工に影響を与えず、電子部品集合体を確実に機械加工テーブルに固定できるものが好ましい。緩衝材としては、例えば紙、不織布、プラスチックの発泡体等が挙げられる。
【００３０】
（電子部品製造方法）
冷凍チャック法は、表面に回路等が形成されたウエハ等の回路の裏面（回路が形成されていない面）を研磨するバックグラインディングによる電子部品製造に好適に用いられる。
【実施例】
【００３１】
（使用材料）
研磨用冷凍チャック固定剤Ａ：エチレンカーボネート（市販品）。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｂ：エチレンカーボネート（市販品）１００質量部に合成スメクタイト（市販品）粉末を２質量部加えたもの。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｃ：エチレンカーボネート（市販品）１００質量部にシリカ微粉末（市販品、ＢＥＴ比表面積200m2/g、親水性）を２質量部加えたもの。
比較例１：実施例１の研磨用冷凍チャック固定剤Ａの代わりに、オクタメチルシクロテトラシロキサンを用いた。
比較例２：実施例１の研磨用冷凍チャック固定剤Ａの代わりにｔ−ブチルアルコールを用いた以外はすべて同様の試験を行った。
【００３２】
(評価方法)
ＳＵＳ板（ＳＵＳ３０４）を用いたせん断強度：＃２８０サンドペーパーで充分に研磨した厚さ１ｍｍの２枚のＳＵＳ板を６０℃に加温し、液状にした研磨用冷凍チャック固定剤を、接着面積が７．５ｃｍ２（３０ｍｍ×２５ｍｍ）となる様に塗布した。５℃の冷蔵庫にて１５分間保管して冷却固着させて試料を調製した。環境温度別に測定できる東洋精機製ストログラフを用いて、０℃で試料を２０分養生した後、試験速度１ｍｍ／分でせん断強度をＮ＝３で測定し、養生後の試料の測定値の平均値とした。結果を表１に示す。。
【００３３】
シリコンウエハ研磨試験：機械加工テーブルに研磨用冷凍チャック固定剤を６０℃で塗布し、５℃の冷蔵庫にて１５分間保管して冷却固着させて機械加工テーブルに厚さ２５０μｍの６インチシリコンウエハを固定し、０℃で試料を２０分養生して冷凍チャックした。冷凍チャック後、５００ｍｍφの回転式研磨装置で、メジアン粒径９μmのダイヤモンド砥粒を用いてシリコンウエハ基材を研磨した。シリコンウエハ基材を厚さ１００μmまで研磨し、剥離の有無、シリコンウエハの割れ・欠けの有無を評価した。
○：シリコンウエハ基材の剥離、割れ、欠けがなかったもの。
×：シリコンウエハ基材の剥離、割れ、欠けのいずれかがあったもの。
【００３４】
ＩＣウエハ研磨試験：ＩＣウエハは、厚さ２５０μmの６インチシリコンウエハ基材表面をエッチングして幅０．２ｍｍ、厚さ２５μmの擬似回路パターンを、０．５ｍｍ間隔のメッシュ状に形成して作製した。機械加工テーブル表面に研磨用冷凍チャック固定剤を６０℃で塗布した。研磨用冷凍チャック固定剤の上に、緩衝材として紙をその上に置き、紙に研磨用冷凍チャック固定剤を６０℃で塗布し、更にＩＣウエハを回路パターンが紙側になるように圧着した。機械加工テーブル、ＩＣウエハ等を積層した状態で冷蔵庫に入れ、５℃で１５分間保管し、０℃で２０分養生した。ＩＣウエハの６インチシリコンウエハ基材を厚さ１００μmまで研磨した。研磨終了後、ＩＣウエハの剥離の有無、ウエハの割れ・欠けの有無を評価した。
◎：ＩＣウエハ基材の剥離、割れ、欠けがなかったもの。
○：ＩＣウエハ基材端部端部に５ｍｍ以内の欠け、クラックがあったが、実用上支障なしと判断されたもの。
×：ＩＣウエハ基材の剥離、割れ、欠けのいずれかがあったもの。
【００３５】
実施例１〜３、比較例１、及び比較例２の試料の評価結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2007044778.tif 000002
【００３７】
研磨用冷凍チャック固定剤Ｄ〜Ｍ（いずれも市販品）を用いてＩＣウエハ研磨試験の試験を行った。結果を表２に示す。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｄ：α−テレピオール。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｅ：５員環クラウンエーテル。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｆ：ホロン。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｇ：安息香酸ベンジル。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｈ：ジエチレングリコールジベンゾエート。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｉ：トリメチロールプロパン。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｊ：無水マレイン酸。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｋ：２，４−キシレノール。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｌ：グアヤコール。
研磨用冷凍チャック固定剤Ｍ：ジメチルスルフォキシド。
【００３８】
【表２】
2007044778.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の研磨用冷凍チャック固定剤、冷凍チャック法は、研磨作業時に高い固着性を有し、加熱又は水洗等により被加工物を容易に回収できる等の効果を奏するため、電子部品や光学部品等の各種部品の研磨、特にバックグラインディングによる電子部品製造方法に適する。