(57)【要約】【課題】円板状被加工物の裏面に円形凹部を形成するとともに外周部に補強部として環状凸部を残存させる加工を、従来に比べて安価に実施する。【解決手段】保持テーブル２０に保持した円板状被加工物１の裏面１ｂの中央部を切削ブレード３３で切削除去して円形凹部１Ｅを形成するとともに該円形凹部１Ｅを囲繞する環状凸部１Ｆを形成する円形凹部形成ステップを有する。円形凹部形成ステップを、被加工物１の外周縁から被加工物１の中心側に所定距離向かった位置に回転する切削ブレード３３を被加工物１の裏面１ｂ側から所定深さに切り込ませる切り込みステップと、該切り込みステップを実施した後、切削ブレード３３が被加工物１に切り込んだ状態で保持テーブル２０を回転させつつ切削ブレード３３を被加工物１の径方向に相対移動させる切削ステップとを含むものとする。【選択図】図５
2013187275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状被加工物の裏面に円形凹部を形成するとともに該凹部を囲繞する環状凸部を形成する加工方法であって、
円板状被加工物の表面側を回転可能な保持テーブルで保持する保持ステップと、
該保持テーブルで保持された円板状被加工物の裏面中央部を切削ブレードで切削除去して円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する円形凹部形成ステップと、を備え、
前記円形凹部形成ステップは、
前記保持テーブルで保持された円形状被加工物の外周縁から円板状被加工物の中心側に所定距離向かった位置に回転する切削ブレードを円板状被加工物の裏面側から所定深さに切り込ませる切り込みステップと、
該切り込みステップを実施した後、前記切削ブレードが円板状被加工物に切り込んだ状態で前記保持テーブルを回転させつつ該切削ブレードを円板状被加工物の径方向に相対移動させる切削ステップと、
を含むことを特徴とする加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の円板状被加工物の裏面に円形凹部を形成するとともに円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程では、シリコンやガリウムヒ素等の半導体材料からなる円板状ウェーハの表面に、格子状の分割予定ラインが設定され、この分割予定ラインで囲まれた多数の矩形状のデバイス領域に、ＩＣやＬＳＩ等の電子回路を有するデバイスが形成される。そしてこのウェーハは、裏面が研削されて設定厚さに薄化されるなどの所定の工程を経てから、分割予定ラインに沿って切断されることにより、多数のチップ状のデバイスに分割される。このようにして得られたデバイスは、樹脂やセラミックでパッケージングされ、各種電子機器に実装される。近年では、電子機器の小型化・軽量化に伴い、ウェーハは厚さが例えば１００μｍ以下といったようにきわめて薄く加工される場合がある。
【０００３】
この種のウェーハ等の円板状被加工物においては、上記のように薄く加工すると、剛性が低下してハンドリングが困難になる。そこで、被加工物の裏面側を、外周部を残して除去して裏面側に円形凹部を形成するとともに外周部に肉厚の環状凸部を補強部として残存させ、被加工物の全体を断面凹状に加工してハンドリングの問題を解決する技術が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０１９４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載されるように、被加工物の裏面の円形凹部を形成するには、研削砥石を有する研削装置が広く使用されている。ところが、一般に研削装置は高価であり、したがって研削装置によって裏面に円形凹部を形成するとともに外周部に補強部として環状凸部を残存させた被加工物から製造されるデバイス等は、高価になるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、円板状被加工物の裏面に円形凹部を形成するとともに外周部に補強部として環状凸部を残存させる加工を、従来に比べて安価に実施することができる加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の加工方法は、円板状被加工物の裏面に円形凹部を形成するとともに該凹部を囲繞する環状凸部を形成する加工方法であって、円板状被加工物の表面側を回転可能な保持テーブルで保持する保持ステップと、該保持テーブルで保持された円板状被加工物の裏面中央部を切削ブレードで切削除去して円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する円形凹部形成ステップとを備え、前記円形凹部形成ステップは、前記保持テーブルで保持された円形状被加工物の外周縁から円板状被加工物の中心側に所定距離向かった位置に回転する切削ブレードを円板状被加工物の裏面側から所定深さに切り込ませる切り込みステップと、該切り込みステップを実施した後、前記切削ブレードが円板状被加工物に切り込んだ状態で前記保持テーブルを回転させつつ該切削ブレードを円板状被加工物の径方向に相対移動させる切削ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の加工方法によれば、研削装置を用いず切削ブレードを用いることにより、円板状被加工物の裏面に円形凹部を形成するとともに外周部に補強部として環状凸部を残存させる加工を、従来に比べて安価に実施することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る加工方法を好適に実施し得る切削装置の斜視図である。
【図２】一実施形態の加工方法で加工が施される被加工物が、粘着テープを介してフレームに支持された状態を示す斜視図である。
【図３】一実施形態の加工方法の切り込みステップの直前状態を示す平面図である。
【図４】一実施形態の加工方法の切削ステップ（円環溝を形成する例）を模式的に示す平面図である。
【図５】一実施形態の加工方法の切削ステップを示す側断面図であり、（ａ）切削ステップの途中、（ｂ）円形凹部の形成が完成した状態である。
【図６】一実施形態の加工方法の切削ステップ（渦巻き状溝を形成する例）を模式的に示す平面図である。
【図７】一実施形態の加工方法の切削ステップ（切削ブレードの側面で円形凹部を形成する例）を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は一実施形態に係る加工方法を好適に実施し得る切削装置１０を示しており、図２の符号１は、該切削装置１０で加工が施される円板状被加工物を示している。
【００１１】
（１）被加工物
先に図２によって被加工物１について説明すると、被加工物１は、厚さが例えば数百μｍ程度の半導体ウェーハ等であり、切削装置１０に供給されるために、表面側を、環状のフレーム８に貼着された粘着テープ９に貼着されている。被加工物１の表面には、格子状の分割予定ライン２によって複数の矩形状のデバイス領域３が設定されており、これらデバイス領域３に、例えばＩＣやＬＳＩからなる電子回路が形成されている。
【００１２】
複数の矩形状のデバイス領域３は、被加工物１の表面の、外周部を除いたほとんどの部分である円形状部分に形成され、この円形状のデバイス形成領域４の外側は、矩形状のデバイス領域３が形成されていない外周余剰領域５とされる。図２の符号６で示す破線は、デバイス形成領域４と外周余剰領域５との境界線である。
【００１３】
被加工物１は、デバイス領域３に電子回路が形成された表面側が粘着テープ９に貼着され、被加工面である裏面１ｂが露出させられる。フレーム８はステンレス等の剛性を有する金属板等からなるもので、フレーム８および粘着テープ９を介して被加工物１は切削装置１０に搬送されセットされる。
【００１４】
（２）切削装置
続いて、図１により切削装置１０を説明する。
切削装置１０は、載置された被加工物１を水平に保持する保持テーブル２０と、保持テーブル２０に保持された被加工物１に対し切削加工を行う切削手段３０とを有している。保持テーブル２０は上面が被加工物１よりも外径がやや大きい円形状の保持面に形成され、保持面に載置された被加工物１を負圧吸引作用で吸引保持する。保持テーブル２０は、上記フレーム８を挟持して保持する複数のクランプ２１を有している。また、保持テーブル２０は、駆動源２２によって回転駆動される。駆動源２２は移動基台２３上に固定されており、移動基台２３は、Ｘ軸送り手段４０によってＸ軸方向に移動可能となっている。
【００１５】
Ｘ軸送り手段４０は、Ｘ軸方向に配設されたボールねじ４１と、ボールねじ４１の一端に運結されたパルスモータ４２と、ボールねじ４１と平行に配設されたガイドレール４３とから構成され、ボールねじ４１には、移動基台２３の下部に備えたナット（図示せず）が螺合している。ボールねじ４１は、パルスモータ４２に駆動されて回転し、それに伴って移動基台２３がガイドレール４３にガイドされてＸ軸方向に移動する構成となっている。
【００１６】
切削手段３０は、ハウジング３１によって回転可能に支持されたスピンドル３２の先端に切削ブレード３３が装着された構成となっており（図３参照）、ハウジング３１は支持部３４によって支持された構成となっている。ハウジング３１の側部には、被加工物１の被加工面である裏面を検出するアライメント手段３５が固定されている。アライメント手段３５は、被加工物１の被加工面を撮像するカメラ３６を備えており、カメラ３６によって取得した画像に基づいて被加工面の切削すべき部分を検出（アライメント）する。
【００１７】
切削手段３０およびアライメント手段３５は、Ｚ軸送り手段５０によってＺ軸方向に移動可能となっている。Ｚ軸送り手段５０は、壁部５１の一方の面（Ｘ２側の面）にＺ軸方向に配設された図示せぬボールねじと、該ボールねじを回転駆動するパルスモータ５２と、該ボールねじと平行に配設されたガイドレール５３とから構成され、支持部３４の内部のナット（図示せず）が該ボールねじに螺合している。支持部３４は、パルスモータ５２によって該ボールねじが回転駆動するのに伴ってガイドレール５３にガイドされてＺ軸方向に昇降し、支持部３４に支持された切削手段３０もＺ軸方向に昇降する構成となっている。
【００１８】
切削手段３０は、Ｙ軸送り手段６０によってＹ軸方向に移動可能となっている。Ｙ軸送り手段６０は、Ｙ軸方向に配設されたボールねじ６１と、壁部５１と一体に形成され内部に設けられた図示せぬナットがボールねじ６１に螺合する移動基台６５と、ボールねじ６１を回転させるパルスモータ６２と、ボールねじ６１と平行に配設されたガイドレール６３とから構成され、移動基台６５内のナットがボールねじ６１に螺合している。移動基台６５は、パルスモータ６２によって駆動されボールねじ６１が回転するのに伴ってガイドレール６３にガイドされてＹ軸方向に移動し、これに伴い切削手段３０もＹ軸方向に移動する構成となっている。
【００１９】
被加工物１は、図２に示したように粘着テープ９を介してフレーム８に支持され、切削装置１０の保持テーブル２０に被加工面である裏面１ｂを露出した状態で、該保持テーブル２０に保持される。すなわち被加工物１は保持テーブル２０に粘着テープ９を介して表面側を保持テーブル２０の保持面に同心状に載置され、保持面が負圧になることで該保持面に吸引保持される。また、フレーム８はクランプ２１に挟持されて保持される。
【００２０】
（３）加工方法
続いて、上記切削装置１０によって、被加工物１の裏面１ｂに円形凹部を形成するとともに外周部に補強部として環状凸部を残存させる加工方法を説明する。はじめに、上記のようにして被加工物１の表面側を粘着テープ９を介して保持テーブル２０の保持面で保持するとともに、フレーム８をクランプ２１で保持する（保持ステップ）。
【００２１】
次いで、切削ブレード３３により被加工物１の裏面１ｂを、デバイス領域３に対応する円形状部分のみを除去して円形凹部を形成し、外周余剰領域５を残存させて環状凸部とする加工を施す（円形凹部形成ステップ）。円形凹部形成ステップとして、本実施形態では次の３種類の方法を挙げるが、本発明はこれら方法に限定されない。
【００２２】
（３−１）複数の円形状の溝を形成することにより円形凹部を形成する
Ｘ軸送り手段４０により保持テーブル２０をＸ軸方向に移動させて、保持テーブル２０の中心を切削手段３０のスピンドル３２の軸線直下に位置付けるとともに、Ｙ軸送り手段６０により切削手段３０をＹ軸方向に移動させて、図３に示すように、切削ブレード３３の刃先を被加工物１のデバイス形成領域４と外周余剰領域５との境界線６の直上に位置付ける。この場合、切削ブレード３３は図１においてＹ２側の境界線６上に位置付けている。
【００２３】
次に、切削ブレード３３を回転させた状態としてから、Ｚ軸送り手段５０により切削手段３０をＺ２方向に下降させて、回転する切削ブレード３３を被加工物１の裏面１ｂ側から境界線６上に所定深さに切り込ませる（切り込みステップ）。境界線６は被加工物１の外周縁から被加工物１の中心側に所定距離すなわち外周余剰領域５の幅の距離向かった位置であり、切削ブレード３３の切り込み深さは、形成する円形凹部の深さである。
【００２４】
次に、回転する切削ブレード３３を境界線６上に切り込ませたまま、保持テーブル２０を回転させて被加工物１を１周以上自転させ、境界線６に沿った円環溝を形成する（切削ステップ）。円環溝は切削ブレード３３の厚さに応じた幅であり、例えば切削ブレード３３の厚さは３００μｍ〜１ｍｍ程度のものとされる。
【００２５】
図４の符号７Ａは境界線６に沿った円環溝であり、この円環溝７Ａを形成したら、切削ブレード３３をＺ１方向に上昇させて被加工物１から離間させ、続いて、Ｙ軸送り手段６０により切削手段３０をＹ１方向、すなわち被加工物１の径方向内側に移動させ、再度切削ブレード３３を被加工物１の裏面１ｂに同じ深さ切り込ませる。切削手段３０のＹ１方向への移動距離は、切削ブレード３３の厚さよりも僅かに小さい距離とする。
【００２６】
次いで、保持テーブル２０を１周以上回転させて、図４に示すように境界線６よりも内側に円環溝７ａを形成する。円環溝７ａは、先に形成された円環溝７Ａ側に開いたものとなり、実質的には先に形成した円環溝７Ａの内周側の周面を環状に削り取っていくことになる。
【００２７】
以降、回転する切削ブレード３３を切り込ませた状態で保持テーブル２０を１周以上回転させて円環溝７ａを形成し、次いで切削ブレード３３を上昇させて被加工物１の径方向内側に移動させてから、再度切削ブレード３３を被加工物１の裏面に切り込ませて円環溝７ａを形成するといった動作を繰り返す。すなわち、切削ステップを繰り返す。
【００２８】
図４は複数の円環溝７ａを円環溝７Ａの内側に形成しているイメージを示しており、円環溝７ａを径方向内側に向かって次々に形成することにより、図５（ａ）に示すように、自転する被加工物１の裏面に円形凹部１Ｅが形成されていく。そして、被加工物１の中心を通り過ぎるまで切削ブレード３３をＹ１方向に移動させると、図５（ｂ）に示すように、被加工物１の裏面１ｂへの円形凹部１Ｅの形成が完了する。この円形凹部１Ｅの形成と同時に、裏面の外周部には補強部として環状凸部１Ｆが残存する。
【００２９】
（３−２）渦巻き状の溝を形成することにより円形凹部を形成する
次に、切削ブレード３３で渦巻き状の溝を形成して円形凹部を形成する方法を説明する。この方法は、上記（３−１）の方法の切り込みステップまでは同じステップである。次いで、回転する切削ブレード３３を境界線６上に切り込ませたまま、保持テーブル２０を低速で回転させて被加工物１を自転させながら、Ｙ軸送り手段６０により切削手段３０をＹ１方向に徐々に移動させて切削ブレード３３をＹ１方向に移動させていき、図６に示すように渦巻き状溝７ｂを形成する（切削ステップ）。
【００３０】
渦巻き状溝７ｂは、上記円環溝７ａと同様に、実質的には先に形成された渦巻き状溝７ｂの内周側の周面を削り取っていく溝とすることにより、図５（ａ）に示すように、自転する被加工物１の裏面１ｂに円形凹部１Ｅが形成されていく。そして切削ブレード３３が被加工物１の中心を通り過ぎるまで切削ブレード３３をＹ１方向に移動させることにより、図５（ｂ）に示すように、被加工物１の裏面１ｂへの円形凹部１Ｅの形成が完了する。
【００３１】
（３−３）切削ブレードの側面で切削して円形凹部を形成する
次に、切削ブレード３３の側面で被加工物１の裏面１ｂを切削して円形凹部を形成する方法を説明する。この方法も、上記（３−１）の方法の切り込みステップまでは同じステップであり、次いで、回転する切削ブレード３３を被加工物１の裏面１ｂに切り込ませたまま、保持テーブル２０を高速で回転させながら、図７に示すようにＹ軸送り手段６０により切削ブレード３３をＹ１方向に高速で移動させる（切削ステップ）。
【００３２】
切削ブレード３３が高速で被加工物１の径方向に沿って移動することにより、切削ブレード３３の側面（この場合、Ｙ１側の面）が被加工物１の裏面１ｂ側の肉部を削り取っていく。図５（ａ）はその切削の状態を示しており、切削ブレード３３が被加工物１の中心を通り過ぎるまで切削ブレード３３をＹ１方向に移動させることにより、図５（ｂ）に示すように、被加工物１の裏面１ｂへの円形凹部１Ｅの形成が完了する。
【００３３】
（４）実施形態の作用効果
上記実施形態の各加工方法によれば、研削装置を用いることなく、切削ブレード３３を備えた切削装置１０を用いて被加工物１の裏面１ｂ側を切削加工して円形凹部１Ｅを形成している。このため、被加工物１の裏面１ｂに円形凹部１Ｅを形成するとともに外周部に補強部として環状凸部を残存させる加工を、従来に比べて安価に実施することができる。
【００３４】
なお、上記の各加工方法では、切削ブレード３３を被加工物１の外周側から中心に向かってＹ方向に移動させているが、この逆に、切削ブレード３３を被加工物１の中心から外周側に向かってＹ方向に移動させて切削し、円形凹部１Ｅを形成してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１…円板状被加工物
１ｂ…円板状被加工物の裏面
１Ｅ…円形凹部
１Ｆ…環状凸部
１０…切削装置
２０…保持テーブル
３３…切削ブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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