專利名稱：晶片的磨削方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)晶片的背面進(jìn)行磨削并提高抗彎強(qiáng)度的方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于形成有多個(gè)IC (Integrated Circuit:集成電路)、LSI (Large Scale Integration:大規(guī)模集成電路)等器件的晶片，在對(duì)背面進(jìn)行磨削而形成 為預(yù)定的厚度之后，被分割成一個(gè)一個(gè)的器件并利用于各種電子設(shè)備。 近年來(lái)，為了滿足電子設(shè)備的小型化、輕量化等期望，對(duì)于分割成器件 之前的晶片也要求進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)薄型化。
但是，若對(duì)晶片的背面進(jìn)行磨削、例如使晶片的厚度在100 以 下那樣形成得很薄，則存在以下問(wèn)題抑制晶片中含有的銅等重金屬的 活動(dòng)的吸雜效果會(huì)下降，使從晶片切出來(lái)的器件的品質(zhì)降低。
因此，提出了這樣的技術(shù)通過(guò)對(duì)晶片的背面進(jìn)行磨削形成應(yīng)變層
來(lái)產(chǎn)生吸雜效果，利用該吸雜效果來(lái)抑制重金屬的活動(dòng)(例如參照專利 文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006-41258號(hào)公報(bào)
但是，若在晶片的背面上形成應(yīng)變層，則存在從晶片切出來(lái)的器件 的抗彎強(qiáng)度下降、品質(zhì)和壽命會(huì)下降的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是在磨削了晶片的背面的情況下，既
不會(huì)降低晶片和器件的抗彎強(qiáng)度，又可產(chǎn)生吸雜效果。
本發(fā)明涉及一種晶片的磨削方法，其使用磨削裝置對(duì)表面上形成有 多個(gè)器件的晶片的背面進(jìn)行磨削，利用吸雜效果抑制重金屬的活動(dòng)，并
且使抗彎強(qiáng)度維持在大約1000MPa以上，所述磨削裝置包括保持晶片的卡盤(pán)工作臺(tái)；和磨削構(gòu)件，該磨削構(gòu)件具有對(duì)保持在卡盤(pán)工作臺(tái)上的 晶片進(jìn)行磨削的可旋轉(zhuǎn)的磨輪，磨輪是將磨具緊固在基座的自由端部而 構(gòu)成的，所述磨具是利用陶瓷結(jié)合劑將粒徑為1P m以下的金剛石磨粒固 定起來(lái)而形成的，在晶片的表面上粘貼保護(hù)部件，并與所述卡盤(pán)工作臺(tái) 相面對(duì)地保持保護(hù)部件， 一邊使卡盤(pán)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)一邊使磨輪旋轉(zhuǎn)，通過(guò) 磨具對(duì)晶片的背面進(jìn)行磨削，使背面的表面粗糙度的平均值為0.003 "m 以下，使晶片的背面上殘留的應(yīng)變層的厚度為0.05nm。
優(yōu)選的是，卡盤(pán)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度為100至400rpm，磨輪的旋轉(zhuǎn)速 度為1000至6000rpm，磨削構(gòu)件的磨削進(jìn)給速度為0.05至0.5 u m/秒， 磨削液的使用量為2至10升/分。
在本發(fā)明中，使用通過(guò)陶瓷結(jié)合劑將粒徑為lym以下的金剛石磨 粒固定起來(lái)而形成的磨具，對(duì)晶片的背面進(jìn)行磨削以使晶片的背面的表 面粗糙度的平均值為0.003 ix m、使背面上殘留的應(yīng)變層的厚度為0.05 u m， 由此，可使器件的抗彎強(qiáng)度為lOOOMPa以上，并且能夠產(chǎn)生吸雜效果。


圖1是表示磨削裝置的一例的立體圖。 圖2是表示磨輪的一例的立體圖。 圖3是表示磨輪的一例的剖視圖。 圖4是表示晶片和保護(hù)部件的立體圖。
圖5是表示在晶片的表面上粘貼了保護(hù)部件的狀態(tài)的立體圖。 圖6是表示對(duì)晶片的背面進(jìn)行磨削的狀態(tài)的立體圖。 圖7是表示晶片的背面的應(yīng)變層的說(shuō)明圖。 標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1:磨削裝置；2:卡盤(pán)工作臺(tái)；3:磨削構(gòu)件；30:主軸；31:殼體； 32:馬達(dá)；33:輪座；34:磨輪；340:基座；341:磨具；342:流道； 35:流入口； 4:磨削進(jìn)給構(gòu)件；40:滾珠絲杠；4h導(dǎo)軌；42:脈沖馬 達(dá)；43:升降部；5:操作部；W:晶片；Wl:表面；S:分割預(yù)定線； D:器件；W2:背面；10:應(yīng)變層。
具體實(shí)施例方式
在圖1中表示的磨削裝置1是能夠磨削晶片精加工至所希望的厚度 的裝置，其包括保持晶片的卡盤(pán)工作臺(tái)2;和對(duì)保持在卡盤(pán)工作臺(tái)2上 的晶片進(jìn)行磨削的磨削構(gòu)件3。
卡盤(pán)工作臺(tái)2可在水平方向上移動(dòng)并且可旋轉(zhuǎn)，該卡盤(pán)工作臺(tái)2能
夠通過(guò)未圖示的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，從而以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
磨削構(gòu)件3包括具有垂直方向的軸心的主軸30;將主軸30支承
為可旋轉(zhuǎn)的殼體31;馬達(dá)32，其與主軸30連接，用于驅(qū)動(dòng)主軸30旋轉(zhuǎn)； 形成在主軸30的下端的輪座33;固定在輪座33上的磨輪34;和磨削液 流入的流入口 35，磨輪34能夠通過(guò)馬達(dá)32驅(qū)動(dòng)從而以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度 旋轉(zhuǎn)。
磨削構(gòu)件3通過(guò)磨削進(jìn)給構(gòu)件4在垂直方向上進(jìn)行磨削進(jìn)給。磨削 進(jìn)給構(gòu)件4包括在垂直方向上配設(shè)的滾珠絲杠40;與滾珠絲杠40平行 地配設(shè)的一對(duì)導(dǎo)軌41;使?jié)L珠絲杠40轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖馬達(dá)42;和升降部43, 其保持磨削構(gòu)件3，升降部43的未圖示的螺母與滾珠絲杠40旋合，并且 該升降部43的側(cè)部與導(dǎo)軌41滑動(dòng)接觸，該磨削進(jìn)給構(gòu)件4構(gòu)成為滾 珠絲杠40被脈沖馬達(dá)42驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，升降部43由導(dǎo)軌41引導(dǎo)著升降， 而磨削構(gòu)件3也隨之以預(yù)定的進(jìn)給速度升降。
如圖2所示，磨輪34包括環(huán)狀的基座340;和呈圓弧狀地緊固在 基座340的自由端部的多個(gè)磨具341 。磨具341例如利用陶瓷結(jié)合劑將金 剛石磨粒固定起來(lái)而構(gòu)成。
如圖3所示，在基座340上形成有流道342，該流道342與形成在 主軸30內(nèi)部的流道300連通，使水在垂直方向上流動(dòng)，在對(duì)晶片進(jìn)行磨 削時(shí)，從圖1所示的流入口 35流入的磨削液通過(guò)流道300和流道342， 向晶片與磨具341的接觸部位進(jìn)行供給。磨削時(shí)的各種條件可從圖1表 示的操作部5輸入。
如圖4所示，在晶片W的表面Wl上被分割預(yù)定線S劃分開(kāi)來(lái)地形 成有多個(gè)器件D。當(dāng)對(duì)背面W2進(jìn)行磨削時(shí)，在表面W1上粘貼用于保護(hù)器件D的保護(hù)部件6，如圖5所示，將正反面顛倒形成背面W2朝上的 狀態(tài)。
然后如圖6所示，將保護(hù)部件6側(cè)保持在卡盤(pán)工作臺(tái)2上，將背面 W2在露出的狀態(tài)下移動(dòng)至磨削構(gòu)件3的下方，使磨輪34旋轉(zhuǎn)，并且通 過(guò)磨削進(jìn)給構(gòu)件4使磨削構(gòu)件3下降，直到使旋轉(zhuǎn)的磨具341與背面W2 接觸，然后對(duì)背面W2進(jìn)行磨削直到晶片W成為預(yù)定的厚度。這樣，如 圖7所示，在晶片W2上就形成了應(yīng)變層10。
實(shí)施例1
作為圖2、 3、 6中表示的磨具341，準(zhǔn)備了利用陶瓷結(jié)合劑將粒徑 為lum以下的金剛石磨粒固定起來(lái)而形成的磨具(以F稱為"磨具A")、 和利用陶瓷結(jié)合劑將平均粒徑為2ym的金剛石磨粒固定起來(lái)而形成的 磨具(以下稱為"磨具B")。然后，使用磨具A對(duì)多個(gè)硅晶片的背面進(jìn) 行磨削，并且使用磨具B對(duì)多個(gè)硅晶片的背面進(jìn)行磨削。
除了磨粒的粒徑以外，利用磨具A進(jìn)行磨削時(shí)的條件和利用磨具B 進(jìn)行磨削時(shí)的條件相同，各條件在如下所述的范圍內(nèi)變化。
卡盤(pán)工作臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)速度100至400[rpm]
磨輪34的旋轉(zhuǎn)速度1000至6000[rpm]
磨削構(gòu)件3的磨削進(jìn)給速度0.05至0.5[ u m/秒]
磨削構(gòu)件3的磨削液使用量2至10[升/分]
磨削后，對(duì)所有晶片的背面(磨削面)的表面粗糙度進(jìn)行測(cè)定。作 為表面粗糙度，采用了 JISB0601(ISO4287)中規(guī)定的算術(shù)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術(shù)平均粗糙度 (Ra)的最大值為0.003[ym]，最大高度(Ry)的最大值為0.012[ u m]。 此外，背面上殘留的應(yīng)變層的厚度的平均值為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術(shù) 平均粗糙度(Ra)的最大值為0.006 um，最大高度(Ry)的最大值為 0.044ym。此外，背面上殘留的應(yīng)變層的厚度的平均值為0.08Om]。
接著，將利用磨具A和磨具B對(duì)背面進(jìn)行了磨削的所有晶片用同一切割裝置分割成一個(gè)一個(gè)的器件，并從中隨機(jī)抽取器件求出抗彎強(qiáng)度。 作為抗彎強(qiáng)度，采用了通過(guò)球抗彎試驗(yàn)求出的抗彎強(qiáng)度。
從被磨具A磨削過(guò)的晶片切出來(lái)的器件的抗彎強(qiáng)度的最大值為 2364[MPa]、最小值為998[MPa]，平均值為1638[MPa]。另一方面，從被 磨具B磨削過(guò)的晶片切出來(lái)的器件的抗彎強(qiáng)度的最大值為953[MPa]、最 小值為476[MPa]，平均值為650[MPa]。
如上述結(jié)果所示，在采用了磨具A的情況下，與釆用磨具B的情況 相比，可以確認(rèn)到表面粗糙度和抗彎強(qiáng)度得到了改善。此外，由于應(yīng)變 層的厚度的平均值為0.05[um]，所以能夠利用吸雜效果抑制晶片內(nèi)部的 重金屬的活動(dòng)。另外，能夠在形成厚度的平均值為0.05[ym]的應(yīng)變層的 同時(shí)，使器件的抗彎強(qiáng)度也維持在大約lOOO[MPa]以上。通過(guò)使器件的抗 彎強(qiáng)度為大約lOOO[MPa]以上，能夠保證利用了該器件的電子設(shè)備的品質(zhì) 的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種晶片的磨削方法，其使用磨削裝置對(duì)表面上形成有多個(gè)器件的晶片的背面進(jìn)行磨削，利用吸雜效果抑制重金屬的活動(dòng)，并且使抗彎強(qiáng)度維持在大約1000MPa以上，所述磨削裝置包括保持晶片的卡盤(pán)工作臺(tái)；和磨削構(gòu)件，該磨削構(gòu)件具有對(duì)保持在所述卡盤(pán)工作臺(tái)上的晶片進(jìn)行磨削的可旋轉(zhuǎn)的磨輪，其特征在于，所述磨輪是將磨具緊固在基座的自由端部而構(gòu)成的，所述磨具是利用陶瓷結(jié)合劑將粒徑為1μm以下的金剛石磨粒固定起來(lái)而形成的，在晶片的表面上粘貼保護(hù)部件，并與所述卡盤(pán)工作臺(tái)相面對(duì)地保持該保護(hù)部件，一邊使所述卡盤(pán)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)一邊使所述磨輪旋轉(zhuǎn)，通過(guò)所述磨具對(duì)所述晶片的背面進(jìn)行磨削，使該背面的表面粗糙度的平均值為0.003μm以下，使所述晶片的背面上殘留的應(yīng)變層的厚度為0.05μm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的晶片的磨削方法，其特征在于， 所述卡盤(pán)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度為100至400rpm，所述磨輪的旋轉(zhuǎn)速度為1000至6000rpm，所述磨削構(gòu)件的磨削進(jìn)給速度為0.05至0.5 y m/秒， 磨削液的使用量為2至10升/分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶片的磨削方法，即使對(duì)晶片的背面進(jìn)行磨削，也不會(huì)降低器件的抗彎強(qiáng)度，產(chǎn)生吸雜效果。上述磨削方法對(duì)表面上形成有多個(gè)器件的晶片的背面進(jìn)行磨削，通過(guò)吸雜效果抑制重金屬的活動(dòng)，并且使抗彎強(qiáng)度維持在1000MPa以上，在該方法中，使用將磨具緊固在基座的自由端部而構(gòu)成的部件作為磨輪，所述磨具是利用陶瓷結(jié)合劑將粒徑為1μm以下的金剛石磨粒固定起來(lái)而形成的，將保護(hù)部件粘貼在晶片的表面，通過(guò)卡盤(pán)工作臺(tái)保持保護(hù)部件，一邊使卡盤(pán)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)一邊使磨輪旋轉(zhuǎn)，通過(guò)磨具對(duì)晶片的背面進(jìn)行磨削，使背面的表面粗糙度的平均值為0.003μm以下，使晶片的背面上殘留的應(yīng)變層的厚度為0.05μm。
文檔編號(hào)B24B7/22GK101407035SQ20081016859
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月10日
發(fā)明者原田晴司, 增田隆俊, 小林義和, 山本節(jié)男, 星川?？? 梶山啟一, 渡邊真也, 青木繁彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪思科