專利名稱：：半導(dǎo)體片背面研磨用杯型砂輪及研磨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體片的背面的粗研磨中使用的杯型砂輪及利用該杯型砂輪的研磨方法。
背景技術(shù)：
：以往，在硅片等半導(dǎo)體片的背面研磨中使用一種杯型砂輪，該杯型砂輪上的由金剛石或立方晶體氮化硼(CBN)構(gòu)成的超硬磨粒層在臺座的圓形側(cè)面上形成為環(huán)狀。在半導(dǎo)體片的背面研磨中，將在厚度為775wm左右的半導(dǎo)體片的表面進行了規(guī)定的成膜的半導(dǎo)體片通過粗研磨從背側(cè)切削至大致規(guī)定的厚度，最后通過精研磨加工為規(guī)定的厚度及平滑的面。然而，近年來，隨著半導(dǎo)體片的日趨薄型化，在半導(dǎo)體片的背面研磨中，多數(shù)采用擴大粗研磨的切削余量來制成薄型晶片的加工。粗研磨位于半導(dǎo)體片表面的成膜工序等工序與其后的精研磨工序間，若在粗研磨中耗費過多的加工時間，則其他工序會產(chǎn)生等待時間，而影響到整體的加工效率。然而，若僅僅增加研磨速度，則半導(dǎo)體片在最糟的情況下，可能會發(fā)生晶片燒毀或晶片斷裂，而無法進行加工。這種情況下，會增大精研磨的加工負擔(dān)。因此，希望在粗加工中，通過提高鋒利度來合理地提高研磨效率、且可防止在作為后工序的精研磨中成為障礙的研磨損傷的發(fā)生。因此，開發(fā)有各種技術(shù)來提高導(dǎo)體片的背面加工中使用的杯型砂輪的鋒利度，例如，在專利文獻l所述的發(fā)明中，在環(huán)狀的超硬磨粒層上形成有多段形狀的多條槽，從而實現(xiàn)一種可流暢地將切削屑排出的鋒利度較好的杯型砂輪。在專利文獻2所述的發(fā)明中，將上述槽的一部分延長至臺座的周面上。專利文獻l:日本專利特開平11一179667號公報專利文獻2:日本專利特開平11_245169號公報然而，在專利文獻1及專利文獻2所述的發(fā)明中，必須對超硬磨粒層進行放電加工等復(fù)雜形狀的加工，另外，由于是將半導(dǎo)體片的背面作為研磨對象，因此不可能特別考慮粗研磨和精研磨的技術(shù)上的特有性，不能在各自使用時采取適當(dāng)措施。
發(fā)明內(nèi)容為解決以往技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種無需特別復(fù)雜的制造加工、通過提高鋒利度來提高研磨效率、且可防止在作為后工序的精研磨中成為障礙的研磨損傷的發(fā)生從而也提高精研磨的研磨效率的半導(dǎo)體片背面粗研磨用杯型砂輪、以及利用此類粗研磨用杯型砂輪進行粗研磨加工的較佳的研磨加工方法。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體片背面研磨用杯型砂輪，用于半導(dǎo)體片的背面的研磨中的作為精研磨的前道工序的粗研磨，其特征在于，將超硬磨粒塊呈大致放射狀地配置在圓盤狀的臺座的圓形側(cè)面上并使研磨作用面的長邊大致沿所述臺座的徑向配置。若采用本發(fā)明，利用將超硬磨粒塊呈大致放射狀地配置在臺座上這樣的簡單的結(jié)構(gòu)，能夠得到一種通過提高鋒利度來提高研磨效率、且可防止在作為后工序的精研磨中成為障礙的半導(dǎo)體片的裂縫或邊緣崩裂等研磨損傷發(fā)生的半導(dǎo)體片背面粗研磨用杯型砂輪。另外，超硬磨粒塊的超硬磨粒的平均粒徑在#270#800時，是最適合于半導(dǎo)體片的背面的粗研磨的超硬磨粒的范圍。另外，超硬磨粒塊的研磨作用面的長邊在臺座的徑向的士IO度的范圍內(nèi)大致沿徑向配置時，是超硬磨粒塊沿臺座徑向的最合適的范圍。另外，相鄰的超硬磨粒塊間的間隙大于超硬磨粒塊的研磨作用面的短邊的長度時，使超硬磨粒塊呈大致放射狀配置所產(chǎn)生的作用明顯，且能夠使切削屑良好地排出。而且，可使超硬磨粒塊在研磨作用面上的形狀形成為大致沿臺座的徑向且向旋轉(zhuǎn)方向凸出的圓弧狀。此時，可減少砂輪的磨耗以延長砂輪壽命。另外，可利用與將以往使用的圓弧狀超硬磨粒塊在臺座側(cè)面上配置為基本連續(xù)的大致環(huán)狀而成的杯型砂輪上的超硬磨粒塊相同的制造方法來制造超硬磨粒塊，根據(jù)不同情況，也可利用同一規(guī)格制造。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體片背面研磨方法的特征在于，利用一種杯型砂輪來進行粗研磨加工后，利用另一種杯型砂輪來進行精研磨加工，該用于粗研磨加工的杯型砂輪的超硬磨粒塊呈大致放射狀地配置在圓盤狀的臺座的圓形側(cè)面上并使研磨作用面的長邊大致沿所述臺座的徑向配置，該用于精研磨加工的杯型砂輪的超硬磨粒塊呈大致環(huán)狀地以研磨作用面的長邊大致沿所述臺座的周向的狀態(tài)配置在圓盤狀的臺座的圓形側(cè)面上。若采用本發(fā)明，可增加使所述超硬磨粒塊呈大致放射狀配置的杯型砂輪的鋒利度，從而提高在先的粗研磨加工的效率，且在其后的利用使超硬磨粒塊呈大致環(huán)狀配置的杯型砂輪進行的精研磨加工中使鋒利度也得到增加，從而提高研磨效率。由此，可使研磨加工整體的研磨效率提高，且使半導(dǎo)體片的研磨面變得平滑。本發(fā)明提供一種無需特別復(fù)雜的制造加工、通過提高鋒利度來提高粗研磨的研磨效率、且可防止在作為后工序的精研磨中成為障礙的研磨損傷的發(fā)生，并可提高精研磨的研磨效率的半導(dǎo)體片背面粗研磨用的杯型砂輪、以及利用此類粗研磨用杯型砂輪進行粗研磨加工的較佳的研磨加工方法。圖1是表示本發(fā)明實施方式的研磨裝置的結(jié)構(gòu)的概念圖。圖2是本發(fā)明實施方式的粗研磨用杯型砂輪的俯視圖。圖3是圖2的粗研磨用杯型砂輪的剖視圖。圖4是圖2、3的粗研磨用杯型砂輪的局部側(cè)視圖。圖5是本發(fā)明實施方式的超硬磨粒塊的立體圖。圖6是本發(fā)明實施方式的精研磨用杯型砂輪的俯視圖。圖7是圖6的精研磨用杯型砂輪的剖視圖。圖8是圖6、7的精研磨用杯型砂輪的局部側(cè)視圖。圖9是本發(fā)明實施例與比較對象例的粗研磨的加工阻力測定結(jié)果。圖10是對經(jīng)本發(fā)明實施例及比較對象例粗研磨后的晶片進一步進行精研磨時的加工阻力測定結(jié)果。(符號說明)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>轉(zhuǎn)軸具體實施方式以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的半導(dǎo)體片背面粗研磨用的杯型砂輪、以及利用此類粗研磨用杯型砂輪進行粗研磨加工的研磨加工方法的較佳實施方式進行詳細說明。圖l是表示本實施方式的研磨裝置的整體的概念圖。粗研磨裝置1由粗研磨用杯型砂輪2和夾臺12構(gòu)成，該粗研磨用杯型砂輪2可繞旋轉(zhuǎn)軸11旋轉(zhuǎn)且可沿軸向進退，該夾臺12可繞軸心與旋轉(zhuǎn)軸11錯開配置的旋轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)且將半導(dǎo)體片W固定在表面。精研磨裝置5也同樣地，由精研磨用杯型砂輪6和夾臺52構(gòu)成，該精研磨用杯型砂輪6可繞旋轉(zhuǎn)軸51旋轉(zhuǎn)且可沿軸向進退，該夾臺52可繞軸心與旋轉(zhuǎn)軸51錯開配置的旋轉(zhuǎn)軸53旋轉(zhuǎn)且將半導(dǎo)體片W固定在表面。在本實施方式中最具特征的粗研磨用杯型砂輪2如圖24所示。圖2是相當(dāng)于從下方觀看圖1的杯型砂輪2時的俯視圖，圖3是其iii一in剖視圖。杯型砂輪2由圓盤狀的臺座3和呈大致放射狀地安裝在其圓形的側(cè)面31上的超硬磨粒塊4構(gòu)成。臺座3的直徑最好在200350mm左右。圖4是從圖3的IV方向觀看杯型砂輪2的周面的局部的側(cè)視圖。超硬磨粒塊4被插入形成在臺座3的側(cè)面31上的槽32內(nèi)并利用粘合劑固定。在此，槽32沿徑向貫穿臺座3，并在側(cè)面31上形成徑向?qū)挾壬源蟮呐c超硬磨粒塊4的底面大致相同形狀的孔，也可利用粘合劑將超硬磨粒塊4固定在該孔中。超硬磨粒塊4在圖中位于上面的面作為與半導(dǎo)體片W的背面抵接的研磨作用面41。圖5(A)是超硬磨粒塊4的立體圖。超硬磨粒塊4呈長方體形狀，研磨作用面41的長邊42大致沿臺座3的徑向配置。在此，最好使長邊為550mm左右，短邊為25mm左右，高度為310mra左右。超硬磨粒塊4最好是將金剛石或立方晶體氮化硼(CBN)所構(gòu)成的超硬磨粒利用酚醛樹脂或聚酰亞胺樹脂結(jié)合而成的樹脂砂輪、或利用玻璃質(zhì)的結(jié)合材料結(jié)合而成的陶瓷結(jié)合劑砂輪，然而只要是能夠制成上述形狀的超硬磨粒砂輪，即使是其它種類也無妨。超硬磨粒的平均粒徑最好在#270以上，#800以下。若超硬磨粒的平均粒徑未滿#270，則磨粒過于粗糙致使半導(dǎo)體片背面的凹凸變大，無法在作為后工序的精加工中使其變得足夠平滑。另外，若超硬磨粒的平均粒徑超過弁800，則無法作為粗研磨有效地進行研磨。超硬磨粒塊4大致沿臺座3的徑向配置，若配置在徑向的士IO度的范圍內(nèi)，則可充分發(fā)揮本實施方式的作為放射狀配置的作用。另外，在對臺座3的配置中，通過使相鄰的超硬磨粒塊4間的間隙大于超硬磨粒塊4的研磨作用面的短邊43的長度，可起到各超硬磨粒塊4放射狀配置的作用，且利用足夠的間隙來提高切削屑的排出能力。圖5(A)中，對超硬磨粒塊4呈長方體形狀的砂輪進行了說明，然而，也可如圖5(B)所示，邊緣呈圓弧形狀。此時，研磨作用面41的圓弧狀的長邊42與圖2相同地沿臺座3的徑向配置。此時也最好使超硬磨粒塊4配置在徑向的士IO度的范圍內(nèi)，以及使相鄰的超硬磨粒塊4間的間隙大于超硬磨粒塊4的短邊43的長度。另外，最好使圓弧的凸側(cè)朝向旋轉(zhuǎn)方向側(cè)配置。接下來，根據(jù)圖68對精加工用研磨裝置5的精加工用杯型砂輪6進行說明。該精加工用杯型砂輪6本身與以往使用的砂輪是同一類型的砂輪。圖6是相當(dāng)于從下方觀看圖i的杯型砂輪6時的俯視圖，圖7是其vn—vn剖視圖。杯型砂輪6由圓盤狀的臺座7和呈大致環(huán)狀地沿圓周方向安裝在其圓形的側(cè)面71上的超硬磨粒塊8構(gòu)成。臺座7的直徑最好在200350ram左右。圖8是從圖7的W1方向觀看杯型砂輪6的周面的局部的側(cè)視圖。超硬磨粒塊8被插入沿端緣形成在臺座7的側(cè)面71上的環(huán)狀的槽72內(nèi)，且相鄰的超硬磨粒塊8之間具有極小的間隙，并利用粘合劑固定。超硬磨粒塊8的形狀與圖5(B)所示的粗研磨用的超硬磨粒塊4的示例相同，砂輪的種類也最好是將金剛石或立方晶體氮化硼(CBN)所構(gòu)成的超硬磨粒利用酚醛樹脂或聚酰亞胺樹脂結(jié)合而成的樹脂砂輪、或利用玻璃質(zhì)的結(jié)合材料結(jié)合而成的陶瓷結(jié)合劑砂輪，又或者是其它可形成的砂輪。只是，超硬磨粒的平均粒徑比粗研磨中使用的小，最好是適合于精加工的#400以上#4000以下。將該形狀的超硬磨粒塊在作為粗研磨用杯型砂輪2時呈大致放射狀配置，在作為精研磨用杯型砂輪8時與以往同樣地呈大致環(huán)狀配置。接下來，對本實施方式的研磨裝置的研磨作用進行說明。相對在粗研磨裝置1的夾臺12上以背面向上地固定并以規(guī)定速度旋轉(zhuǎn)的半導(dǎo)體片W，將杯型砂輪2—邊以規(guī)定速度旋轉(zhuǎn)一邊沿軸向送進，從而對半導(dǎo)體片W的背面進行研磨，加工至大致接近規(guī)定的半導(dǎo)體片厚度的目標(biāo)值的厚度。接下來，后工序的精研磨裝置5的杯型砂輪6在半導(dǎo)體片W的背面上將粗研磨加工所產(chǎn)生的表層部的裂痕部分削除，且使背面變得平滑。在粗研磨加工中，利用本實施方式的呈大致放射狀配置的杯型砂輪2，如下述實施例l所述，與以往的使用呈大致環(huán)狀配置的杯型砂輪的情況相比，可大幅降低加工阻力，從而實現(xiàn)鋒利度較好的研磨加工。因此，可使杯型砂輪2向軸向前進的送進速度(向半導(dǎo)體片W切入的速度)增加，從而提高研磨加工的效率。另外，由于加工阻力的減小，可防止脆性材料構(gòu)成的半導(dǎo)體片W的背面的表層部產(chǎn)生的裂痕或緣部發(fā)生的邊緣崩裂所導(dǎo)致的研磨損傷，從而提高精研磨加工的研磨效率。另外，由于加工阻力的減小，可相應(yīng)地減小粗研磨中使用的超硬磨粒的平均粒徑，此時，由于提高了粗研磨中的平滑度并進一步防止損傷，因此在精研磨加工中，可進一步減少研磨余量以提高效率且進一步提高精加工面的平滑性。另外，在精研磨裝置5中使用以往型的大致環(huán)狀的杯型砂輪6時，在利用大致放射狀的本實施方式的粗研磨用杯型砂輪2進行了研磨的半導(dǎo)體片W的精研磨中，與采用以往型的大致環(huán)狀的杯型砂輪來進行粗研磨的情況相比，如下述實施例2所述，可降低加工阻力從而實現(xiàn)鋒利度較好的研磨加工。由此，在粗研磨用杯型砂輪2上如本實施方式所述地將超硬磨粒塊4呈大致放射狀配置，通過使用該粗研磨用杯型砂輪2可提高粗研磨的效率和質(zhì)量，并且還可提高精研磨加工的效率和質(zhì)量。另外，在粗研磨加工用的杯型砂輪2中，圖5(B)所示地將圓弧狀的超硬磨粒塊4向旋轉(zhuǎn)方向凸出地呈大致放射狀配置時，與圖5(A)的將長方體狀的超硬磨粒塊呈大致放射狀配置的砂輪大致相同，可減小加工阻力。因此，如下述實施例3所述，可使砂輪磨耗的速度相對于以往的呈大致環(huán)狀配置的砂輪及將長方體狀的超硬磨粒塊呈大致放射狀配置的砂輪減少，從而可延長砂輪壽命。另外，以往使用的、如在本實施方式的精研磨中也采用的、在臺座側(cè)面上配置為基本連續(xù)的大致環(huán)狀的杯狀砂輪上的圓弧狀超硬磨粒塊，可通過一度進行到燒結(jié)為連續(xù)的環(huán)狀的工序，然后進行分割來制造，但如果是圖5(B)所示的圓弧狀超硬磨粒塊4的話，可利用與此相同的制造方法來制造超硬磨粒塊。另外，根據(jù)不同情況，也可利用同一工藝制造，使制造工序及制造設(shè)備通用化。[實施例1]以下，對實施例進行說明。實施例1作為使用圖5(A)所示的形狀的超硬磨粒塊4的粗研磨用杯型砂輪2的實施例，制造了以下砂輪。臺座3的直徑300mm，超硬磨粒塊4的研磨作用面的長邊19mm左右，短邊3ram，超硬磨粒塊4的數(shù)量呈放射狀配置有48根，超硬磨粒的種類:金剛石砂輪，超硬磨粒的平均粒徑#325，結(jié)合材料酚醛樹脂與此相對，比較對象與上述條件相同，是呈環(huán)狀配置有48根非長方體狀、寬度為3mm、圓弧狀長邊為19mm左右的圓弧狀的超硬磨粒塊48的杯型砂輪。將上述2種杯型砂輪在砂輪旋轉(zhuǎn)速度2400rpm、送進速度250wm/分、夾臺旋轉(zhuǎn)速度300rpm的條件下，進行12英寸硅片的粗研磨，根據(jù)主軸負荷電流值求得加工阻力。其結(jié)果如圖9所示，與比較對象的呈環(huán)狀配置的杯型砂輪相比，采用本實施方式的呈放射狀配置的杯型砂輪可顯著地減小加工阻力。另外，出現(xiàn)在硅片的研磨面上的研磨條痕盡管因條件而不同，但始終與呈環(huán)狀配置的情況不同，被考慮為可減小作為后工序的精研磨時的加工阻力的原因之實施例2實施例1中，對進行了本實施方式的粗研磨加工的硅片和進行了比較對象的粗研磨加工的硅片進行了精研磨加工。在此，精研磨加工裝置5的杯型砂輪6與作為實施例1中的比較對象的砂輪是同種規(guī)格的砂輪，只是由于精研磨而使超硬磨粒的平均粒徑為弁2000。研磨條件為砂輪旋轉(zhuǎn)速度2400rpm、送進速度25;/m/分、夾臺旋轉(zhuǎn)速度120rpm。結(jié)果如圖10所示，利用本實施方式的呈放射狀配置的杯型砂輪2來進行粗研磨的硅片的精研磨加工，與利用比較對象的呈環(huán)狀配置的杯型砂輪來進行粗研磨的硅片的精研磨加工的情況相比，可減小加工阻力。實施例3利用與實施例1相同的條件，對將圖5(B)所示的圓弧狀形狀的超硬磨粒片4呈放射狀配置的杯狀砂輪2進行加工阻力和砂輪磨耗量的測定。其結(jié)果顯示，無論使圓弧狀向旋轉(zhuǎn)方向凸出或反之，加工阻力都與實施例1中的將長方體狀的超硬磨粒塊4呈大致放射狀配置的砂輪大致相同。然而，關(guān)于砂輪磨耗的進行即磨耗速度，將圓弧狀的超硬磨粒塊4向旋轉(zhuǎn)方向凸出配置時，與實施例1中的將長方體狀的超硬磨粒塊4呈大致放射狀配置的砂輪及以往型的呈環(huán)狀配置的砂輪相比，可減緩磨耗速度從而延長砂輪壽命。尤其在對應(yīng)臺座3的曲率半徑150ram使圓弧狀的超硬磨粒塊4的曲率半徑為200mm左右時，可使砂輪磨耗量減半。權(quán)利要求1、一種半導(dǎo)體片背面研磨用杯型砂輪，用于半導(dǎo)體片背面的研磨中的作為精研磨的前道工序的粗研磨，其特征在于，將超硬磨粒塊呈大致放射狀地配置在圓盤狀的臺座的圓形側(cè)面上并使研磨作用面的長邊大致沿所述臺座的徑向配置。2、如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體片背面研磨用杯型砂輪，其特征在于，所述超硬磨粒塊的超硬磨粒的平均粒徑在#270至#800的范圍內(nèi)。3、如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體片背面研磨用杯型砂輪，其特征在于，所述超硬磨粒塊的所述研磨作用面的所述長邊在所述臺座的徑向的士io度的范圍內(nèi)大致沿徑向配置。4、如權(quán)利要求1至3中任一項所述的半導(dǎo)體片背面研磨用杯型砂輪，其特征在于，相鄰的所述超硬磨粒塊間的間隙大于所述超硬磨粒塊的所述研磨作用面的短邊的長度。5、如權(quán)利要求1至4中任一項所述的半導(dǎo)體片背面研磨用杯型砂輪，其特征在于，所述超硬磨粒塊在所述研磨作用面上的形狀形成為大致沿所述臺座的徑向且向旋轉(zhuǎn)方向凸出的圓弧狀。6、一種半導(dǎo)體片背面的研磨方法，其特征在于，利用一種杯型砂輪來進行粗研磨加工后，利用另一種杯型砂輪來進行精研磨加工，該用于粗研磨加工的杯型砂輪的超硬磨粒塊呈大致放射狀地配置在圓盤狀的臺座的圓形側(cè)面上并使研磨作用面的長邊大致沿所述臺座的徑向配置，該用于精研磨加工的杯型砂輪的超硬磨粒塊呈大致環(huán)狀地以研磨作用面的長邊大致沿所述臺座的周向的狀態(tài)配置在圓盤狀的所述臺座的圓形側(cè)面上。全文摘要提供一種無需特別復(fù)雜的制造加工、通過提高鋒利度來提高研磨效率、且可防止在作為后工序的精研磨中成為障礙的研磨損傷發(fā)生的半導(dǎo)體片背面粗研磨用杯型砂輪、以及利用此類粗研磨用杯型砂輪進行粗研磨加工的較佳的研磨加工方法。在半導(dǎo)體片(W)背面的研磨中作為精研磨的前道工序的粗研磨中使用的杯型砂輪(2)上，將超硬磨粒塊(4)呈大致放射狀地配置在圓盤狀的臺座(3)的圓形側(cè)面(31)上并使研磨作用面(41)的長邊(42)大致沿臺座(3)的徑向配置。文檔編號B24D7/06GK101332588SQ20071012794公開日2008年12月31日申請日期2007年6月27日優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日發(fā)明者伊勢立彥,宮本祐司申請人:旭金剛石工業(yè)株式會社