JPH1015790A - 加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエーハ等の被加工物を加工する方法
であって、加工領域における装置が加工屑の付着で機械
的な不都合を防止すること、並びに付着した加工屑の落
下による被加工物に対するコンタミネーション等の不都
合を防止すること。 【解決手段】 加工屑によるコンタミネーションを防止
するために加工領域の雰囲気を静電気除去手段によって
除電しながら加工を遂行する加工方法であり、加工領域
において駆動摩擦等により発生する静電気を除去しなが
ら、加工を遂行するものであるから、加工屑に帯電現象
が生じなくなり、静電気によって被加工物または加工部
の周辺に加工屑が付着していたのを防止できるので、加
工屑によるコンタミネーションの付着が回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ーハのような材料を研削砥石を使用して研削するグライ
ンダー装置、またはダイヤモンドブレードを使用して複
数のダイスに切断するためのダイシング装置等に適用さ
れる加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のグラインダー装置またはダイシ
ング装置は周知であり、例えばダイシング装置として
は、図５に示したような構成を有している。

【０００３】この従来例の装置においては、少なくとも
装置本体１には半導体ウエーハ２をダイシングするため
のチャックテーブル３と、ダイヤモンドブレード４が装
備されたスピンドル軸５とを備えている。チャックテー
ブル３は所定の移動機構を介しブレード４に対して直行
する方向に水平に移動できるように構成されている。ま
た、半導体ウエーハ２は所定のフレーム７に貼着テープ
６を介して貼着載置された状態で供給される。そして、
これらチャックテーブル３とダイヤモンドブレード４と
が位置する加工領域と、その加工領域を含む周囲が、例
えば透明なアクリル樹脂等からなる所謂アクリル板で形
成したカバー８により覆われている。

【０００４】チャックテーブル３上に載置された半導体
ウエーハ２は、切削水等の加工液を供給しながらブレー
ド４によりチップサイズに切削するものであるが、その
切削工程において加工屑である切り粉が発生し、その切
り粉がウエーハ表面に不純物として付着するという問題
点がある。この原因として、切削水の供給が充分でない
とか、或は切削水の供給が充分であったとしても、ウエ
ーハへの不純物による汚染防止のために、比抵抗の高い
純水が用いられるため、静電気の発生により切り粉がウ
エーハ表面に静電付着するという問題点を有している。

【０００５】これらの問題点を解決するために、各種の
切削水供給ノズルが提案されると共に、純粋の比抵抗を
下げ、切り粉の静電付着を防止するために、純水に二酸
化炭素を混入して比抵抗を下げることが一般に行われて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウエー
ハをチップサイズに小さく切削加工を行う場合に、その
切削加工部とその近傍に加工液が供給されていること、
及び加工時間が長くなることからして、加工済み部分及
び未加工部分の汚染の可能性が高まり、研削水の供給ノ
ズルの改造のみでは、実質的に汚染の対応ができない実
情にある。また、二酸化炭素（炭酸ガス）の混入も混入
量を多くすれば、静電付着防止の効果は大きくなるが、
二酸化炭素の混入によって、純水を炭酸水に変えてしま
うので、ｐＨが低下し、ウエーハ上に形成したパターン
が腐食したり、ブレードが腐食したりして、加工結果に
重大な問題点を引き起こすことになる。

【０００７】更に、従来例としてのグラインダー装置に
おいては、ウエーハの研削加工に加工液として超純水が
用いられている。この超純水は絶縁体であることから、
研削時のホイールの高速回転により静電気が発生する。
この静電気の作用によって、ウエーハの加工屑である研
削粉が研削部とその周辺の装置側に付着し、長時間に渡
る装置の稼働によって付着した研削粉がセメント状に固
着した状態になってしまう。

【０００８】このように研削粉が固着してしまうと、ホ
イール交換時に支障を来すばかりでなく、固着した切削
粉がある程度の大きさに成長すると、装置内に落下した
りしてチャックテーブルを汚染したり、或は研削中のウ
エーハ上に落下して研削に悪影響を及ぼすことになる。
そこで、一般的には、定期的に清掃点検する以外にコン
タミネーション防止の対策はなかった。

【０００９】従って、従来技術においては、ウエーハの
切削または研削加工等において、静電気による切り粉ま
たは切削粉からなる加工屑の付着防止に解決しなければ
ならない課題を有している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記従来例の課題を解決
する具体的な手段として、本発明は、半導体ウエーハ等
の被加工物に加工液を供給しながら砥石で加工を施す加
工方法であって、加工屑によるコンタミネーションの付
着を防止するために加工領域を含む周囲の雰囲気を静電
気除去手段によって除電しながら加工を遂行することを
特徴とする加工方法を提供するものであり、被加工物の
加工が研削加工であり、使用される砥石が研削砥石であ
ること、及び被加工物の加工がダイシング加工であり、
使用される砥石がダイヤモンドブレードであること、更
に静電気除去手段が、イオン発生装置を経て供給される
イオン化されたエアーであることも含むものである。

【００１１】本発明の加工方法においては、加工領域に
発生する静電気を除去しながら、加工を遂行するもので
あるから、加工屑が静電気によって被加工物または加工
部の周辺に付着しなくなるので、コンタミネーションの
付着が回避されると共に、清掃点検が著しく容易になる
のである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明を図示の実施例によ
り更に詳しく説明する。まず、図１〜２に示した第１実
施例は、半導体ウエーハのグラインダー装置を示すもの
であり、装置本体１０の機台、即ちテーブル１１の所定
位置にチャックテーブル１２が配設され、該チャックテ
ーブル１２は支持部材１３により支持され、サーボモー
タ１４により回転可能に配設されている。このサーボモ
ータ１４はエンコーダー１５によって回転駆動が制御さ
れるものであり、該エンコーダー１５は後述するコンピ
ューターによって制御されるようになっている。

【００１３】前記チャックテーブル１２には、研削加工
に供せられる半導体ウエーハ２がそのままの状態で載置
され、適宜の吸引手段等によって吸着固定される構成に
なっている。

【００１４】チャックテーブル１２の上部には、研磨手
段１６が配設されている。この研磨手段１６は、筒状の
胴部１７と、該胴部の上部に取り付けられたモータ１８
と、該モータによって駆動され前記胴部から下方に突出
したスピンドル１９と、該スピンドルに取り付けられた
ホイール２０と、該ホイールに着脱自在に取り付けられ
た砥石２１とから構成されている。

【００１５】そして、胴部１７は、テーブル１１から起
立して設けた壁体２２に対して、上下動可能に取り付け
られている。即ち、壁体２２に縦方向に一対のレール２
３が設けられ、該レールに沿って上下動するスライド板
２４が配設されている。このスライド板２４に対し、胴
部１７に取り付けられている支持板２５がボルト等の適
宜の固定手段により固定され、スライド板２４の上下動
によって研磨手段１６が上下動するように構成されてい
る。

【００１６】スライド板２４の上下動は、壁体２２の裏
面側に設けられた駆動部によって遂行される。即ち、ス
ライド板２４の背面側に軸部２７が一体に取り付けら
れ、該軸部は壁体２２に設けられた溝状の貫通孔２６を
貫通して壁体２２の裏面側に突出させ、その突出した軸
部に直交する方向、即ち上下方向に配設したスクリュー
杆２８に係合させて取り付けられている。

【００１７】スクリュー杆２８は、その上下端部が軸受
けされ、上端部側にパルスモータ等の駆動部２９が連結
され、該駆動部２９の駆動によってスクリュー杆２８が
回転し、それによって軸部２７を上下動させ、スライド
板２４及び研磨手段１６が上下動することになる。

【００１８】そして、スライド板２４及び研磨手段１６
の上下動の度合いは、壁体２２の背面側に設けられたリ
ニアスケール３０の目盛りに対応して微妙に調整される
のである。つまり、軸部２７から突出させてセンサー２
７ａが設けられ、該センサーによってリニアスケール３
０の目盛りを読み取るようにし、その読み取った目盛り
情報に基づいて上下動の移動を調整するのである。

【００１９】このクラインダー装置１０は、所謂コンピ
ューター３１によって制御されており、前記チャックテ
ーブル１２を駆動するサーボモーター１４はサーボドラ
イバー３２によって駆動され、その駆動状況はエンコー
ダー１５によって情報として取り出され、その情報に基
づいでコンピューター３１がサーボドライバー３２を駆
動するのである。従って、チャックテーブル１２は実質
的にコンピューター３１によって制御されていることに
なる。

【００２０】また、研削手段１６を上下動させる駆動部
２９は、パルスモータドライバー３３によって駆動が制
御され、該パルスモータドライバー３３はコンピュータ
３１によって制御されている。従って、切削手段１６
は、実質的にコンピューター３１によって制御されてい
る。

【００２１】このような構成のグラインダー装置１０に
おいて、研削手段１６の加工領域を囲むようにして、胴
部１７の下方部分にはホイルカバー３４が取り付けら
れ、該ホイルカバーにエアー供給用のホース３５の一端
部が接続され、該ホースの他端部は静電気除去装置（イ
オナイザー）３６に接続されている。

【００２２】この場合の加工領域とは、胴部１７の下方
で、チャックテーブル１２を含み、胴部１７から突出し
たスピンドル１９、ホイール２０及び砥石２１が位置し
ている部分である。そして、加工領域に静電気除去装置
３６でイオン化されたエアーがホース３５を介して供給
され、加工領域の雰囲気を全面的に除電するようにして
いるのである。

【００２３】そして、実際の研削工程で、スピンドル１
９等の動的部分の摩擦等によって生じた静電気は、積極
的に除去されるようになり、チャックテーブル１２にセ
ットされた半導体ウエーハ等を砥石２１で研削した場合
に、加工屑の大半は切削液と共にテーブル１１上を流れ
て除去されるが、周囲に飛び散ったり浮遊したりする加
工屑は、ホイルカバー３４によって受け止められると共
に、加工領域内の胴部１７の下面、スピンドル１９の周
面及びホイール２０の外周面に接触することになるが、
静電気が除去された状態にあるので、ほとんどが付着し
ないで流下して除去されてしまう。

【００２４】前記の実施例は、加工領域において周囲の
雰囲気を除電することについて説明したが、グラインダ
ー装置においては、例えば加工領域及びその周辺がアク
リル樹脂等からなる透明なアクリル板で形成されたカバ
ー３７によって覆われている場合があり、そのカバー３
７内の雰囲気が全面的に除電されれば良いのである。従
って、エアー供給用のホース３５はカバー３７の適宜位
置に接続し、該カバー内にイオン化されたエアーを供給
するようにすれば良い。尚、ホース３５は異なった方向
から複数本接続するようにしても良い。

【００２５】いずれにしても、加工領域の雰囲気が除電
されていることが重要であり、その加工領域が所定の囲
いによって囲われている場合には、その囲いの内部を含
めて周囲の雰囲気と称することができる。

【００２６】従って、加工領域にあっては、研削作業中
は継続して、その加工領域を含む周囲の雰囲気の静電気
が除去されているので、加工屑はその周辺部分に付着堆
積することがなくなるのである。

【００２７】また、図３〜４に示した第２実施例は、前
記従来例と同様のダイシング装置における要部の切削部
分を示すものである。このダイシング装置においても、
半導体ウエーハ等の被加工物を、ブレード３８で切削す
るものであり、そのブレードは、スピンドル３９に取り
付けられ、該スピンドルは軸受部４０により回転自在に
軸受けされている。

【００２８】そして、ブレード３８が位置している部分
は、所謂ヘッド部４１と称して、ブレード監視手段４
２、加工液供給手段４３を備えた蓋体４４等が取り付け
られており、全体が囲われた状態になっている。従っ
て、ブレード３８を備えたダイシング装置においては、
チャックテーブル（図示せず）を含むヘッド部４１が位
置する部分が、所謂加工領域に相当する。

【００２９】このダイシング装置においては、加工領域
であるヘッド部４１に、少なくとも一箇所において、前
記第１実施例と同様に、エアー供給用のホース３５の一
端部が接続され、該ホースの他端部は前記同様の静電気
除去装置（図示せず）に接続されている。この場合に、
ヘッド部４１を構成する部材及び蓋体４４に対して内側
にまで連通する連通孔４５を形成しておき、該連通孔４
５に対してホース３５の先端部を挿通させるようにすれ
ば簡単に接続できるのである。尚、この場合には、加工
領域に２個所に渡ってホース３５が接続されることにな
る。

【００３０】そして、実際の使用に際して、切削液を供
給しながらブレード３８を高速回転（例えば、３０，０
００ＲＰＭ）させて切削を行うものであり、その切削作
業によって生ずる切削屑は、切削液と共に流下して除去
されるが、それでもブレード３８及びブレードを支持す
る部材の回転によって切削液と切削屑の一部がヘッド部
４１の内部空間に飛散し、内部空間の壁面に付着しよう
とする。

【００３１】ところが、ヘッド部４１の内部空間も含め
た加工領域に、イオン化されたエアーが継続して供給さ
れていることにより、加工領域における動的な部分によ
って生ずる静電気が積極的に除去されることで、内部で
飛散した加工液及び加工屑がほとんど帯電しなくなるの
で、内部の壁面に付着することなく流下して除去される
ようになり、実質的な静電気による付着が解消されるの
である。

【００３２】このダイシング装置においても、前記従来
例と同様に、加工領域を含む周辺が透明なアクリル板で
形成されたカバー８（図５参照）により覆われている場
合があり、外部から一応区画された状態になっている。
この区画された内部は、一応加工領域を含む周囲の雰囲
気ということができ、この区画された内部にイオン化さ
れたエアーを供給して除電するようにすれば良いのであ
る。そのためには、カバー若しくは適宜の部位にエアー
供給用のホース３５を接続すれば良い。

【００３３】従って、加工領域を含む周囲の雰囲気が除
電されているので、加工領域を構成する各部材の壁面及
びその周囲の装置並びに部材に対して、静電気による切
削屑が付着堆積しなくなるので、連続的に加工作業を行
っても、加工領域及びその周囲の実質的な汚れ、即ちコ
ンタミネーションが解消されるのである。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る加工
方法は、半導体ウエーハ等の被加工物に加工液を供給し
ながら砥石で加工を施す加工方法であって、加工屑によ
るコンタミネーションの付着を防止するために加工領域
を含む周囲の雰囲気を静電気除去手段によって除電しな
がら加工を遂行するようにしたことにより、加工領域に
おいて飛散する加工屑の静電気による帯電現象を解消
し、それによって加工領域を構成する周囲の部材及び装
置の壁面に静電気による加工屑が付着しなくなるので、
長時間の加工作業を継続しても、従来生じていた加工屑
の落下等による被加工物のコンタミネーションが大幅に
解消できると言う優れた効果を奏する。

【００３５】また、静電気除去手段が、イオン発生装置
を経て供給されるイオン化されたエアーであることか
ら、従来の加工装置に簡単に付加することができ、しか
も、加工領域を含む周囲の雰囲気中の除電を積極的に行
うことから、被加工物に対する静電気による悪影響を全
面的に解消できるばかりでなく、二酸化炭素を混入させ
る必要がなくなると言う優れた効果を奏する。

【００３６】更に、加工領域において加工屑の付着が解
消できることから、加工屑の付着固化現象がなくなり、
加工治具等の交換時に支障を来さなくなるばかりでな
く、付着固化した切削粉が装置内に落下したりしてチャ
ックテーブルを汚染したり、或は研削中のウエーハ上に
落下して研削に悪影響を及ぼすことも解消できると言う
優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すグラインダー装着の
要部を略示的に示した側面図である。

【図２】同実施例の要部を略示的に示す斜視図である。

【図３】本発明に係る第２実施例のダイシング装置の要
部のみを略示的に且つ一部を分解して示す斜視図であ
る。

【図４】同実施例の要部のみを略示的に示す斜視図であ
る。

【図５】従来例のダイシング装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０……装置本体、 １１……テーブル、 １２……チ
ャックテーブル、１３……支持部材、 １４……サーボ
モータ、 １５……エンコーダー、１６……研磨手段、
１７……胴部、 １８……モータ、１９……スピンド
ル、 ２０……ホイール、 ２１……砥石、 ２２……
壁体、２３……レール、 ２４……スライド板、 ２５
……支持板、２６……貫通孔、 ２７……軸部、 ２７
ａ……センサー、２８……スクリュー杆、 ２９……駆
動部、 ３０……リニアスケール、３１……コンピュー
ター、 ３２……サーボドライバー、３３……パルスモ
ータドライバー、 ３４……ホイルカバー、３５……ホ
ース、 ３６……静電気除去装置、 ３７……カバー、
３８……ブレード、 ３９……スピンドル、 ４０……
軸受部、４１……ヘッド部、 ４２……ブレード監視手
段、 ４３……加工液供給手段、４４……蓋体、 ４５
……連通孔。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエーハ等の被加工物に加工液を
   供給しながら砥石で加工を施す加工方法であって、 加工屑によるコンタミネーションの付着を防止するため
   に加工領域を含む周囲の雰囲気を静電気除去手段によっ
   て除電しながら加工を遂行することを特徴とする加工方
   法。
2. 【請求項２】 被加工物の加工が研削加工であり、使用
   される砥石が研削砥石である請求項１に記載の加工方
   法。
3. 【請求項３】 被加工物の加工がダイシング加工であ
   り、使用される砥石がダイヤモンドブレードである請求
   項１に記載の加工方法。
4. 【請求項４】 静電気除去手段が、イオン発生装置を経
   て供給されるイオン化されたエアーである請求項１に記
   載の加工方法。