专利名称：晶片的磨削方法
技术领域：
本发明涉及一种对晶片的背面进行磨削并提高抗弯强度的方法。
背景技术：
关于形成有多个IC (Integrated Circuit:集成电路)、LSI (Large Scale Integration:大规模集成电路)等器件的晶片，在对背面进行磨削而形成 为预定的厚度之后，被分割成一个一个的器件并利用于各种电子设备。 近年来，为了满足电子设备的小型化、轻量化等期望，对于分割成器件 之前的晶片也要求进一步实现薄型化。
但是，若对晶片的背面进行磨削、例如使晶片的厚度在100 以 下那样形成得很薄，则存在以下问题抑制晶片中含有的铜等重金属的 活动的吸杂效果会下降，使从晶片切出来的器件的品质降低。
因此，提出了这样的技术通过对晶片的背面进行磨削形成应变层
来产生吸杂效果，利用该吸杂效果来抑制重金属的活动(例如参照专利 文献l)。
专利文献1:日本特开2006-41258号公报
但是，若在晶片的背面上形成应变层，则存在从晶片切出来的器件 的抗弯强度下降、品质和寿命会下降的问题。
发明内容
因此，本发明要解决的问题是在磨削了晶片的背面的情况下，既
不会降低晶片和器件的抗弯强度，又可产生吸杂效果。
本发明涉及一种晶片的磨削方法，其使用磨削装置对表面上形成有 多个器件的晶片的背面进行磨削，利用吸杂效果抑制重金属的活动，并
且使抗弯强度维持在大约1000MPa以上，所述磨削装置包括保持晶片的卡盘工作台；和磨削构件，该磨削构件具有对保持在卡盘工作台上的 晶片进行磨削的可旋转的磨轮，磨轮是将磨具紧固在基座的自由端部而 构成的，所述磨具是利用陶瓷结合剂将粒径为1P m以下的金刚石磨粒固 定起来而形成的，在晶片的表面上粘贴保护部件，并与所述卡盘工作台 相面对地保持保护部件， 一边使卡盘工作台旋转一边使磨轮旋转，通过 磨具对晶片的背面进行磨削，使背面的表面粗糙度的平均值为0.003 "m 以下，使晶片的背面上残留的应变层的厚度为0.05nm。
优选的是，卡盘工作台的旋转速度为100至400rpm，磨轮的旋转速 度为1000至6000rpm，磨削构件的磨削进给速度为0.05至0.5 u m/秒， 磨削液的使用量为2至10升/分。
在本发明中，使用通过陶瓷结合剂将粒径为lym以下的金刚石磨 粒固定起来而形成的磨具，对晶片的背面进行磨削以使晶片的背面的表 面粗糙度的平均值为0.003 ix m、使背面上残留的应变层的厚度为0.05 u m， 由此，可使器件的抗弯强度为lOOOMPa以上，并且能够产生吸杂效果。
图1是表示磨削装置的一例的立体图。 图2是表示磨轮的一例的立体图。 图3是表示磨轮的一例的剖视图。 图4是表示晶片和保护部件的立体图。
图5是表示在晶片的表面上粘贴了保护部件的状态的立体图。 图6是表示对晶片的背面进行磨削的状态的立体图。 图7是表示晶片的背面的应变层的说明图。 标号说明
1:磨削装置；2:卡盘工作台；3:磨削构件；30:主轴；31:壳体； 32:马达；33:轮座；34:磨轮；340:基座；341:磨具；342:流道； 35:流入口； 4:磨削进给构件；40:滚珠丝杠；4h导轨；42:脉冲马 达；43:升降部；5:操作部；W:晶片；Wl:表面；S:分割预定线； D:器件；W2:背面；10:应变层。
具体实施例方式
在图1中表示的磨削装置1是能够磨削晶片精加工至所希望的厚度 的装置，其包括保持晶片的卡盘工作台2;和对保持在卡盘工作台2上 的晶片进行磨削的磨削构件3。
卡盘工作台2可在水平方向上移动并且可旋转，该卡盘工作台2能
够通过未图示的马达驱动，从而以预定的旋转速度旋转。
磨削构件3包括具有垂直方向的轴心的主轴30;将主轴30支承
为可旋转的壳体31;马达32，其与主轴30连接，用于驱动主轴30旋转； 形成在主轴30的下端的轮座33;固定在轮座33上的磨轮34;和磨削液 流入的流入口 35，磨轮34能够通过马达32驱动从而以预定的旋转速度 旋转。
磨削构件3通过磨削进给构件4在垂直方向上进行磨削进给。磨削 进给构件4包括在垂直方向上配设的滚珠丝杠40;与滚珠丝杠40平行 地配设的一对导轨41;使滚珠丝杠40转动的脉冲马达42;和升降部43, 其保持磨削构件3，升降部43的未图示的螺母与滚珠丝杠40旋合，并且 该升降部43的侧部与导轨41滑动接触，该磨削进给构件4构成为滚 珠丝杠40被脉冲马达42驱动而转动，升降部43由导轨41引导着升降， 而磨削构件3也随之以预定的进给速度升降。
如图2所示，磨轮34包括环状的基座340;和呈圆弧状地紧固在 基座340的自由端部的多个磨具341 。磨具341例如利用陶瓷结合剂将金 刚石磨粒固定起来而构成。
如图3所示，在基座340上形成有流道342，该流道342与形成在 主轴30内部的流道300连通，使水在垂直方向上流动，在对晶片进行磨 削时，从图1所示的流入口 35流入的磨削液通过流道300和流道342， 向晶片与磨具341的接触部位进行供给。磨削时的各种条件可从图1表 示的操作部5输入。
如图4所示，在晶片W的表面Wl上被分割预定线S划分开来地形 成有多个器件D。当对背面W2进行磨削时，在表面W1上粘贴用于保护器件D的保护部件6，如图5所示，将正反面颠倒形成背面W2朝上的 状态。
然后如图6所示，将保护部件6侧保持在卡盘工作台2上，将背面 W2在露出的状态下移动至磨削构件3的下方，使磨轮34旋转，并且通 过磨削进给构件4使磨削构件3下降，直到使旋转的磨具341与背面W2 接触，然后对背面W2进行磨削直到晶片W成为预定的厚度。这样，如 图7所示，在晶片W2上就形成了应变层10。
实施例1
作为图2、 3、 6中表示的磨具341，准备了利用陶瓷结合剂将粒径 为lum以下的金刚石磨粒固定起来而形成的磨具(以F称为"磨具A")、 和利用陶瓷结合剂将平均粒径为2ym的金刚石磨粒固定起来而形成的 磨具(以下称为"磨具B")。然后，使用磨具A对多个硅晶片的背面进 行磨削，并且使用磨具B对多个硅晶片的背面进行磨削。
除了磨粒的粒径以外，利用磨具A进行磨削时的条件和利用磨具B 进行磨削时的条件相同，各条件在如下所述的范围内变化。
卡盘工作台2的旋转速度100至400[rpm]
磨轮34的旋转速度1000至6000[rpm]
磨削构件3的磨削进给速度0.05至0.5[ u m/秒]
磨削构件3的磨削液使用量2至10[升/分]
磨削后，对所有晶片的背面(磨削面)的表面粗糙度进行测定。作 为表面粗糙度，采用了 JISB0601(ISO4287)中规定的算术平均粗糙度(Ra)
和最大高度(Ry)。
在利用磨具A的磨削中，磨削后的晶片的背面的算术平均粗糙度 (Ra)的最大值为0.003[ym]，最大高度(Ry)的最大值为0.012[ u m]。 此外，背面上残留的应变层的厚度的平均值为0.05[ym]。
另一方面，在利用磨具B的磨削中，磨削后的晶片的背面的算术 平均粗糙度(Ra)的最大值为0.006 um，最大高度(Ry)的最大值为 0.044ym。此外，背面上残留的应变层的厚度的平均值为0.08Om]。
接着，将利用磨具A和磨具B对背面进行了磨削的所有晶片用同一切割装置分割成一个一个的器件，并从中随机抽取器件求出抗弯强度。 作为抗弯强度，采用了通过球抗弯试验求出的抗弯强度。
从被磨具A磨削过的晶片切出来的器件的抗弯强度的最大值为 2364[MPa]、最小值为998[MPa]，平均值为1638[MPa]。另一方面，从被 磨具B磨削过的晶片切出来的器件的抗弯强度的最大值为953[MPa]、最 小值为476[MPa]，平均值为650[MPa]。
如上述结果所示，在采用了磨具A的情况下，与釆用磨具B的情况 相比，可以确认到表面粗糙度和抗弯强度得到了改善。此外，由于应变 层的厚度的平均值为0.05[um]，所以能够利用吸杂效果抑制晶片内部的 重金属的活动。另外，能够在形成厚度的平均值为0.05[ym]的应变层的 同时，使器件的抗弯强度也维持在大约lOOO[MPa]以上。通过使器件的抗 弯强度为大约lOOO[MPa]以上，能够保证利用了该器件的电子设备的品质 的稳定性。
权利要求
1.一种晶片的磨削方法，其使用磨削装置对表面上形成有多个器件的晶片的背面进行磨削，利用吸杂效果抑制重金属的活动，并且使抗弯强度维持在大约1000MPa以上，所述磨削装置包括保持晶片的卡盘工作台；和磨削构件，该磨削构件具有对保持在所述卡盘工作台上的晶片进行磨削的可旋转的磨轮，其特征在于，所述磨轮是将磨具紧固在基座的自由端部而构成的，所述磨具是利用陶瓷结合剂将粒径为1μm以下的金刚石磨粒固定起来而形成的，在晶片的表面上粘贴保护部件，并与所述卡盘工作台相面对地保持该保护部件，一边使所述卡盘工作台旋转一边使所述磨轮旋转，通过所述磨具对所述晶片的背面进行磨削，使该背面的表面粗糙度的平均值为0.003μm以下，使所述晶片的背面上残留的应变层的厚度为0.05μm。
2. 根据权利要求l所述的晶片的磨削方法，其特征在于， 所述卡盘工作台的旋转速度为100至400rpm，所述磨轮的旋转速度为1000至6000rpm，所述磨削构件的磨削进给速度为0.05至0.5 y m/秒， 磨削液的使用量为2至10升/分。
全文摘要
本发明提供一种晶片的磨削方法，即使对晶片的背面进行磨削，也不会降低器件的抗弯强度，产生吸杂效果。上述磨削方法对表面上形成有多个器件的晶片的背面进行磨削，通过吸杂效果抑制重金属的活动，并且使抗弯强度维持在1000MPa以上，在该方法中，使用将磨具紧固在基座的自由端部而构成的部件作为磨轮，所述磨具是利用陶瓷结合剂将粒径为1μm以下的金刚石磨粒固定起来而形成的，将保护部件粘贴在晶片的表面，通过卡盘工作台保持保护部件，一边使卡盘工作台旋转一边使磨轮旋转，通过磨具对晶片的背面进行磨削，使背面的表面粗糙度的平均值为0.003μm以下，使晶片的背面上残留的应变层的厚度为0.05μm。
文档编号B24B7/22GK101407035SQ20081016859
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月10日 优先权日2007年10月10日
发明者原田晴司, 增田隆俊, 小林义和, 山本节男, 星川裕俊, 梶山启一, 渡边真也, 青木繁彦 申请人:株式会社迪思科