使用研磨带对具有定向平面等切缺部的由晶体材料构成的晶片的周缘进行研磨来制造圆...的制作方法_2

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且处理性良好的圆形晶片。
[0028]在上述进行研磨的工序中,也可以使晶片台在如下范围内进行正转及反转,S卩,晶片的圆弧状的外周部的一部分被直线状地研磨的旋转角度的范围内。
[0029]优选还包括以下工序:使定向平面与研磨面抵接并沿着水平轴线直线地相对摆动,由此对定向平面进行研磨。由此,被研磨成直线状的部分被去除,而制造出圆形的晶片。
[0030]或者,也可以是,在进行研磨的工序中,使晶片台在如下范围内进行正转及反转,即,晶片的圆弧状的外周部整体被圆弧状地研磨的旋转角度的范围内。在该情况下,优选研磨面经由具有弹性的研磨垫被按压于晶片的周缘,研磨面不会从晶片的周缘分离。由此,能够抑制由研磨面与周缘之间的间歇性接触引起的圆度降低。
[0031]发明的效果
[0032]根据本发明所涉及的圆形晶片的制造方法,能够高精度地对晶片的边缘部、斜面部等周缘进行加工,能够防止厚度Imm以下的薄晶片或由化合物材料构成的晶片的裂纹。另外,能够得到更接近正圆的圆形晶片,因此能够提高后续工序的精度,能够提高半导体器件等的制造工序中的成品率。并且,根据本发明所涉及的圆形晶片的制造方法,能够得到与加工标准相应而具有期望圆度的圆形晶片。
【附图说明】
[0033]图1的⑷是具有OF的晶片的俯视图,图1的⑶是晶片的周缘的剖视图。
[0034]图2是示意性地表示晶片周缘研磨装置的主视图。
[0035]图3是概念地说明本发明所涉及的圆形晶片的制造方法的图。
[0036]图4A的(a)是示意性地表示本发明所涉及的正转反转角度的一个实施方式的图,图4A的(b)是图4A的(a)的局部放大图。
[0037]图4B是示意性地表示本发明所涉及的正转反转角度的其他实施方式的图。
[0038]图4C是示意性地表示本发明所涉及的正转反转角度的另一个其他实施方式的图。
[0039]图5A是表示晶片的外径的形状和圆度的图。
[0040]图5B是表示比较例所涉及的晶片的外径的形状和圆度的图。
[0041]图5C是表示本发明的实施例所涉及的晶片的外径的形状和圆度的图。
【具体实施方式】
[0042]以下,参照【附图说明】本发明的各种特征以及并不意图限定本发明的优选实施例。附图以说明为目的而被简化或者被强调,尺寸也不一定一致。
[0043]在图1的(A)中示出具有定向平面OF的晶片W以及对晶片W的周缘的至少一部分进行研磨而形成的圆形晶片W’。晶片W的周缘由直线状的OF和圆弧状的外周部A构成,直线状的OF与圆弧状的外周部A的边界为OF的两个端部El及E2。同样地,晶片W’的周缘由直线状的OF和圆弧状的外周部A’构成,直线状的OF与圆弧状的外周部A’的边界为OF的两个端部E1’及E2’。晶片W’大致具有比晶片W稍小的半径以及比晶片W稍短的OF长度。
[0044]在图1的(B)中不意性地不出晶片W、W’的周缘的截面。从结晶块切出的晶片W在斜面部、边缘部等周缘上具有膜、残留等损伤,为了去除该损伤而进行研磨。通过使用研磨带进行研磨,能够将晶片的周缘加工成没有缺口的高精度的表面性状。形成半导体器件等的是晶片W的径向内侧的rl部分,不成为实际产品的晶片的周缘即径向外侧的r2部分(边缘部、斜面部)通过研磨形成为周缘r2’。径向的长度r2’小于r2,晶片W’的半径(rl+r2,)稍微小于晶片W的半径(rl+r2)。
[0045]晶片W’的周缘的截面形状并不限定于图示出的圆弧型(R型)的示例,也可以是锥型(T型)等,也可以去除斜面部而形成为与晶片的主面垂直的面。除此以外,还能够根据加工标准来形成为期望的边缘形状。
[0046]在图2中示意性地示出使用于本发明所涉及的圆形晶片的制造方法的晶片周缘研磨装置100。
[0047]晶片周缘研磨装置100包括研磨带单元10和晶片单元20。
[0048]研磨带单元10包括:用于辅助加压的气缸13,其在前端安装有供研磨带T配置的平坦的研磨垫(接触垫)12 ;导棍14、14’ ;用于送出、卷绕研磨带T的供给卷轴(reel) 16;卷绕卷轴17 ;以及辅助辊18、18’。配置于研磨垫的研磨带T划分出平坦的研磨面S。
[0049]研磨垫12通过从附图的表面向背面延伸的转动轴15能够转动地安装于支承部件(未图示)。通过使研磨垫12转动,配置于研磨垫12的研磨带T、即研磨面S能够以期望的斜度与晶片W的周缘抵接,能够将晶片的周缘研磨加工成期望的截面形状。
[0050]研磨带T在上下导辊14、14’之间能够沿着铅垂方向移动。
[0051]气缸13经由研磨垫12沿箭头方向施加经调整的规定的按压力F,从而将研磨面S按抵于晶片W的周缘。例如能够通过日本专利第4463326号公报(专利文献3)所记载的装置结构来实施气缸13的按压力F (辅助加压力)的调整。
[0052]关于研磨带T,在塑料制的基材膜表面涂敷使磨粒分散于树脂粘合剂而得到的溶液,将使其干燥、固化后得到的片材以需要宽度切成条状并将其卷绕于卷轴。
[0053]作为基材膜使用具有柔软性的合成树脂制的塑料膜。具体地说,由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等聚酯类树月旨、聚乙稀、聚丙稀等聚稀径类树脂、聚乙稀醇或以甲代稀丙基醇(methacryl alcohol)为主成分的丙烯酸类树脂等形成的膜被用作基材膜。
[0054]作为磨粒(研磨颗粒)能够使用氧化铝(Al2O3)、氧化铈(CeO2)、二氧化硅(S12)、金刚石、碳化硅(SiC)、氧化铬(Cr2O3)、氧化锆(ZrO2)、立方氮化硼(cBN)等及其混合物。
[0055]磨粒的平均粒径优选在0.2 μπι以上(#20000)、3 μπι以下(#4000)的范围内。当平均粒径超过3 μπι时,会在晶片W周缘的加工面上产生新的微细的损伤或豁口,无法对由晶体材料构成的晶片W赋予充分的强度,因此不优选。当平均粒径小于0.2 μπι时,研磨效率极大地下降而生产性变差,因此在工业上不实用。
[0056]研磨垫12优选具有弹性。作为研磨垫12,例如为了缓和机械性冲击而能够使用肖氏A硬度为20至50的范围的平坦的发泡树脂板。或者,作为研磨垫12还能够使用将上述那样的发泡树脂板与肖氏A硬度为80至90的范围的橡胶板进行组合得到的板。通过根据磨粒直径等来适当地选择研磨垫12的弹性,即使使用磨粒的平均粒径极微细(例如Iym以下)的研磨带,也能够使研磨速度不过度减慢地在晶片的周缘形成高精度的表面性状。
[0057]晶片单元20包括晶片台(wafer stage) 21,该晶片台21具有用于配置晶片W的水平的上表面,晶片台21经由与旋转轴线Cs同轴的轴22与马达23相连接。马达23优选为具有编码器的伺服马达。当驱动马达23时,晶片台21绕其中心即旋转轴线Cs旋转。
[0058]晶片台21优选为真空吸附用平台,具有平坦的表面,该表面设置有经由配管与真空泵(未图示)相连通的一个或者多个吸引孔。晶片W经由具有弹性的垫等载置于平台21上,通过真空吸附而被固定。
[0059]使固定于晶片台21的晶片W的外周部与研磨体(研磨面S)抵接并使晶片台21进行旋转,由此进行外周部的研磨。
[0060]在本发明的实施方式中,晶片台21优选在规定的旋转角度范围内反复进行正转反转,并在研磨加工过程中不会旋转一圈(360度)以上。以不会使具有OF的晶片W的圆度下降的方式确定载置晶片W的晶片台21的旋转角度。
[0061]控制装置30优选经过导线31与马达23相连接,并经过导线32与光学传感器33相连接。
[0062]光学传感器33针对晶片的周缘,测定晶片的半径方向的位置,具有投光部33a和受光部33b。
[0063]投光部33a投射沿晶片半径方向延伸且与旋转轴线Cs平行地行进的带状平行光。受光部33b被配置成隔着晶片W与投光部33a相对置。投光部33a可以由发光二极管元件或者半导体激光元件构成,受光部33b可以由CCD (Charge Coupled Device:电荷親合器件)图像传感器构成。例如,受光部33b构成为很多微小的光电二极管沿晶片半径方向排列,且能够接收从投光部33a投射的平行光。
[0064]从投光部33a投射的光的一部分被晶片W遮挡。另外,其余的一部分从比晶片W更靠半径方向外侧的位置通过而入射到受光部33b。当晶片W的周缘的位置相对于旋转轴线Cs沿半径方向接近时,由晶片W遮挡的光减少,入射到受光部33b的光的光量增加。另夕卜,当晶片W的周缘的位置相对于旋转轴线Cs沿半径方向远离时,由晶片W遮挡的光增加,入射到受光部33b的光的光量减少。受光部33b所输出的电量根据从投光部33a入射的光量而发生变化。基于从受光部33b输出的电量,检测与光学传感器33相对的部分处的周缘的半径方向的位置。
[0065]控制装置30能够从光学传感器33和马达23得到晶片W的定向平面OF的两个端部E1、E2(图1的(A))的位置的数据,并根据该数据确定旋转角度。例如,能够将由两个端部E1、E2
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