特許ウォッチ

公開番号2024129178
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038203
出願日2023-03-13
発明の名称半導体ウェーハ研削砥石装置
出願人株式会社東京精密
代理人スプリング弁理士法人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20240919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】
研削加工位置における研削屑の滞留を低減した構造の半導体ウェーハの外周面取り加工用の研削砥石を備える半導体ウェーハ研削砥石装置の提供
【解決手段】
半導体ウェーハの研削装置に設けられ、半導体ウェーハの周縁部を研削する砥石を有する半導体ウェーハ研削砥石装置において、一端側に前記砥石が設けられ前記砥石を回転駆動する回転駆動手段と、前記砥石の回転と切り込み量を制御する加工手段とを備え、前記回転駆動手段は前記砥石を前記半導体ウェーハの厚さ方向に対向する軸回り回転可能なように配置されていることを特徴とする半導体ウェーハ研削砥石装置。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
半導体ウェーハの研削装置に設けられ、半導体ウェーハの周縁部を研削する砥石を有する半導体ウェーハ研削砥石装置において、
一端側に前記砥石が設けられ前記砥石を回転駆動する回転駆動手段と、前記砥石の回転と切り込み量を制御する加工手段とを備え、前記回転駆動手段は前記砥石を前記半導体ウェーハの厚さ方向に対向する軸回り回転可能なように配置されていることを特徴とする半導体ウェーハ研削砥石装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記回転駆動手段は一対設けられており、各前記回転駆動手段は一端部に前記砥石を有し、前記砥石を前記半導体ウェーハの厚さ方向に直交する軸回り回転可能であり、各前記砥石の形状は前記半導体ウェーハの周縁部の上半部または下半部を研削するベルマウス状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハ研削砥石装置。
【請求項３】
前記一対の砥石は、半導体ウェーハに対して周方向位置を互いに変えて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体ウェーハ研削砥石装置。
【請求項４】
前記一対の砥石は、半導体ウェーハの上下方向に互いにオーバーラップして研削可能なように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体ウェーハ研削砥石装置。
【請求項５】
前記回転駆動手段は前記砥石を前記半導体ウェーハの厚さ方向に直交する軸回りに回転可能なように配置されており、前記砥石の軸方向端面は、平坦面かもしくは研削対象の半導体ウェーハの外径曲率よりも小さい曲率の凹面であることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハ研削砥石装置。
【請求項６】
前記砥石に、超音波を印加する超音波印加手段と、前記砥石の回転と切り込み量を制御する加工手段と、前記超音波印加手段が印加する超音波の少なくとも方向と周波数のいずれかを制御する超音波制御手段とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハ研削砥石装置。
【請求項７】
各前記砥石に、超音波を印加する超音波印加手段と、前記砥石の回転と切り込み量を制御する加工手段と、前記超音波印加手段が印加する超音波の少なくとも方向と周波数のいずれかを制御する超音波制御手段とを設けたことを特徴とする請求項２に記載の半導体ウェーハ研削砥石装置。
【請求項８】
前記砥石に、超音波を印加する超音波印加手段と、前記砥石の回転と切り込み量を制御する加工手段と、前記超音波印加手段が印加する超音波の少なくとも方向と周波数のいずれかを制御する超音波制御手段とを設けたことを特徴とする請求項５に記載の半導体ウェーハ研削砥石装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハを研削する研削砥石装置に係り、特に半導体ウェーハの周縁部を面取り加工するのに好適な半導体ウェーハ研削砥石装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
原始ウェーハを効率よく加工することが特許文献１に記載されている。この公報に記載の加工装置は、被加工物を保持する保持面を備え、原始ウェーハの直径より小さい直径であって回転可能なチャックテーブルの外周から、原始ウェーハの外周をはみ出させて原始ウェーハを保持する。次いで、保持面に対向して研削砥石を環状に配設した研削ホイールを回転可能に備えた研削手段を、チャックテーブルに接近させる。原始ウェーハの一方の面を研削する（第一の研削工程）。原始ウェーハを反転して、原始ウェーハの他方の面を研削する（第二の研削工程）。その後、研削ホイールで原始ウェーハの外周に面取り加工を施す（面取り加工工程）。面取り加工工程では、研削ホイールの外周に配設されリング状の溝が形成された面取り砥石により原始ウェーハの外周を研削して、面取り部を形成する。
【０００３】
特許文献２には、劈開面を有する半導体用ウェーハの面取り加工において、面取り加工に起因するウェーハ不良の発生を低減し、加工の歩留まりを向上させることが開示されている。ウェーハの面取り加工では、インゴットからスライスされて形成された薄板状の半導体ウェーハをウェーハ送り装置に載置して、ウェーハの外周部を回転する砥石を用いて面取りする。ウェーハが砥石に当接する際に、ウェーハの劈開面が砥石の接線方向に直角な方向となるように、ウェーハを回転させて周方向位置を定めたらその回転を停止させ、その後ウェーハを砥石の接線方向から砥石へ接近させる。
【０００４】
特許文献３には、板状物の面取り装置に用いられる面取り砥石の溝形状を、所望の形状にツルーイングすることが開示されている。そのため、面取り装置には、同軸上に外周粗研削砥石とマスター砥石からなる外周加工砥石を設ける。それとともに、板状物を載置して回転する載置台の回転軸と同軸上にツルーイング砥石を設け、マスター砥石の溝形状をツルーイング砥石の外周に転写し、ツルーイング砥石の外周形状を面取り砥石に転写して面取り砥石に溝を形成し、面取り砥石に所望の形状の溝をオンマシンで、精度よく容易に形成する。
【０００５】
特許文献４には、ウェーハの面取り砥石の成形であるツルーイングにおいて、あらゆる形状の面取り用溝を研削砥石に効率的に形成することが記載されている。具体的には、外周研削砥石へのツルーイングの際、ツルアーの端部をＹテーブルとＺテーブルとによりウェーハ外周部の面取り形状に相当する軌道上を移動させて、ツルーイングする。これにより、ツルアーを交換しなくて済むので、成形時間が短縮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２-４８７５９号公報
特開２０１７－１８３５０３号公報
特開２００５-１５３０８５号公報
特開２００７－６１９７８号公報
【非特許文献】
【０００７】
山田他、「ＳＩＣの精密レーザスライシング第２報:操作方向とへき開伸展・連結の関係性」、砥粒加工学会誌、第６５巻、第１０号、第５４９頁～第５５５頁、２０２１年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１には、インゴットから切り出されたばかりの原始ウェーハに研削加工を施して所定の大きさのウェーハを作成することが開示されている。そこでは、ウェーハの表裏面には通常の平面研削を、ウェーハの外周は総型砥石を用いて外周面取り加工（研削）を施している。砥石は総型砥石であるので研削部はキャビティ（凹）状になっており、平面研削の場合に比べて研削屑が加工部付近に滞留しやすい。滞留した研削屑は砥石に目詰まりを生じさせる。目詰まりが許容限度を超えると、砥石交換または砥石の形状再生（ツルーイング）が必要になり、実効研削時間の低減を招くので、砥石形状の更なる改善が求められている。
【０００９】
特許文献２では、ウェーハの劈開面が砥石の接線方向に直角な方向となるように、ウェーハの回転位置を定めた後砥石を接近させて研削し、面取り時の不良発生を防止しているが、切削に用いる砥石には通常のいわゆる総型砥石が想定されている。その場合、砥石とウェーハにより形成される窪み（キャビティ）に砥粒や切削屑がたまりやすく、砥石交換や砥石の形状再生の頻度は従来のままとなる。
【００１０】
特許文献３および４にはウェーハを研削する砥石の形状再生のためのツルーイングが記載されている。そして特許文献４にはあらゆる形状の溝を砥石に成形することが可能であることも記載されている。しかしながら、これら何れの公報においても、ウェーハの研削時に砥石とウェーハ間にキャビティが構成されて切削屑がたまりやすくなるのを解消するために、砥石形状を変更することについては考慮されていない。
（【００１１】以降は省略されています）

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