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Abstract
Description
本発明は、封止層が形成された封止ウェーハを研削加工する加工方法に関する。 The present invention relates to a processing method for grinding a sealed wafer on which a sealing layer is formed.
近年、半導体製造工程においては、デバイス等をより集積化し小型化する技術として、例えば、WLCSP(Wafer Level Chip Size Package)と呼ばれるパッケージ技術や、TSV(Through Silicon Via)と呼ばれる貫通電極(金属ポスト)を用いて基板上に積層された複数のデバイスチップ同士を接続する3次元実装技術等が用いられている。WLCSPでは、ウェーハの表面に再配線層と再配線層を介してデバイス中の電極に接続する金属ポストとを形成後、デバイス面側の金属ポスト及びデバイスを樹脂封止して封止層を形成する。一方、TSVウェーハは、基板上に積層された複数のデバイスチップが樹脂封止されて構成されており、複数のデバイスチップを貫通電極で接続している。 In recent years, in a semiconductor manufacturing process, as a technique for further integrating and downsizing devices and the like, for example, a package technique called WLCSP (Wafer Level Chip Size Package) and a through electrode (metal post) called TSV (Through Silicon Via) A three-dimensional mounting technique or the like for connecting a plurality of device chips stacked on a substrate using the above is used. In WLCSP, after forming a redistribution layer and a metal post connected to the electrode in the device via the redistribution layer on the surface of the wafer, the metal post on the device side and the device are sealed with resin to form a sealing layer To do. On the other hand, the TSV wafer is configured by resin-sealing a plurality of device chips stacked on a substrate, and the plurality of device chips are connected by through electrodes.
WLCSPでは、金属ポストを封止層表面に露出させた後、金属ポストの端面に電極バンプと呼ばれる外部端子を形成する。その後、ウェーハを切削ブレード等で切削して個々のチップへと分割する。金属ポストを封止層表面に露出させる方法としては、例えば、研削砥石で封止層を粗研削した後、バイト加工手段で仕上げ加工を行う方法がある(例えば、特許文献1参照)。 In WLCSP, a metal post is exposed on the surface of the sealing layer, and then external terminals called electrode bumps are formed on the end face of the metal post. Thereafter, the wafer is cut with a cutting blade or the like and divided into individual chips. As a method for exposing the metal post to the surface of the sealing layer, for example, there is a method in which the sealing layer is roughly ground with a grinding wheel and then finished with a cutting tool (for example, see Patent Document 1).
TSVウェーハの製造工程においては、貫通電極の接触不良が発生しないように、相互に接触するデバイスチップの面に貫通電極が確実に接触する必要があるため、デバイスチップ同士が接触する面を均一な平面に形成することが重要となっている。そのため、基板上に搭載されたデバイスチップを封止した封止樹脂を硬化させた後、基板を分割する前に、例えば研削装置を用いて研削加工することで、封止層を薄化するとともにデバイスチップ同士が接触する面を均一な平面に形成している(例えば、特許文献2参照)。 In the TSV wafer manufacturing process, it is necessary to ensure that the through electrodes are in contact with the surfaces of the device chips that are in contact with each other so that poor contact of the through electrodes does not occur. It is important to form a flat surface. Therefore, after curing the sealing resin that seals the device chip mounted on the substrate and before dividing the substrate, the sealing layer is thinned by grinding using, for example, a grinding device The surfaces where the device chips contact each other are formed in a uniform plane (see, for example, Patent Document 2).
したがって、TSVウェーハの製造工程やWLCSPにおいては、金属ポストが埋設された樹脂封止層を研削する。しかし、例えば、上記特許文献1に記載の加工方法では、研削装置とバイト旋削装置の2種類の加工装置が必要となり、加工コストが嵩むという問題がある。 Therefore, in the TSV wafer manufacturing process and WLCSP, the resin sealing layer in which the metal post is embedded is ground. However, for example, the processing method described in Patent Document 1 requires two types of processing devices, that is, a grinding device and a bite turning device, which increases the processing cost.
一方、研削砥石のみで封止層を研削して金属ポストを露出させようとする場合には、以下のような問題がある。例えば、封止層を形成する際に、熱膨張率等の物性を調整するためのフィラー(微粒子)が混合されることがあり、このフィラーによって熱膨張率の差により生じる加熱時のパッケージの破損を防止している。そして、フィラーの硬度は、通常、封止層のベースとなる硬化した樹脂の硬度より高い。そのため、例えばシリコンウェーハ等を研削する場合に比べて、研削砥石で封止層を研削する際には研削ホイールの研削砥石がフィラーに接触することで研削砥石はより多く消耗する。 On the other hand, when the sealing layer is ground only with a grinding wheel to expose the metal post, there are the following problems. For example, when forming a sealing layer, a filler (fine particles) for adjusting physical properties such as a coefficient of thermal expansion may be mixed, and damage of the package at the time of heating caused by a difference in coefficient of thermal expansion due to the filler. Is preventing. And the hardness of a filler is usually higher than the hardness of the hardened resin used as the base of a sealing layer. For this reason, for example, when grinding the sealing layer with a grinding wheel, the grinding wheel is more consumed by contacting the filler with the grinding wheel of the grinding wheel than when grinding a silicon wafer or the like.
砥粒径が比較的大きい砥粒を含む研削砥石を用いて研削することで、研削ホイールの砥石消耗量を抑えることも可能ではある。しかし、比較的大きい砥粒を含む研削砥石で金属ポストの端面を露出させるまで封止層を研削すると、金属ポストの延性及び加工点の加工熱等により、研削砥石による金属ポストの引きずりが多く発生する。そして、研削砥石によって引きずられた金属ポストが隣接する金属ポストと接触して短絡してしまうという問題がある。 It is also possible to suppress the grinding wheel consumption of the grinding wheel by grinding using a grinding wheel containing abrasive grains having a relatively large abrasive grain size. However, when the sealing layer is ground until the end face of the metal post is exposed with a grinding wheel containing relatively large abrasive grains, the metal post is often dragged by the grinding wheel due to the ductility of the metal post and the processing heat of the processing point. To do. And there exists a problem that the metal post dragged with the grinding stone will contact with the adjacent metal post, and will short-circuit.
よって、ウェーハ上に複数の金属ポストが形成されるとともにフィラーを含有し金属ポストを被覆する封止層が形成された封止ウェーハを研削して金属ポストの端面を露出させる場合には、装置構成を原因とする加工コストの増加を抑え、かつ、研削砥石の過剰な消耗を抑えるとともに金属ポストの引きずりが発生することを抑止するという課題がある。 Therefore, in the case where a plurality of metal posts are formed on the wafer and a sealing wafer containing a filler and having a sealing layer covering the metal posts is ground to expose the end faces of the metal posts, the device configuration There is a problem that an increase in processing cost due to the above is suppressed, excessive wear of the grinding wheel is suppressed, and occurrence of dragging of the metal post is suppressed.
上記課題を解決するための本発明は、ウェーハ上に複数の金属ポストが形成されるとともにフィラーを含有し該金属ポストを被覆する封止層が形成された封止ウェーハを研削して該金属ポストの端面を露出させる加工方法であって、チャックテーブルで該封止層を露出させた状態で封止ウェーハを保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、粗研削砥石を備える粗研削ホイールにより該チャックテーブルで保持された封止ウェーハの該封止層を該金属ポストの端面に至らない厚みまで研削して薄化する粗研削ステップと、該粗研削ステップを実施した後、粗研削砥石の砥粒よりも粒径の小さい砥粒を含有する仕上げ研削砥石を備える仕上げ研削ホイールにより該チャックテーブルで保持された封止ウェーハの該封止層を研削して該金属ポストの端面を露出させる仕上げ研削ステップと、を備え、該粗研削ステップでは、該封止層と該粗研削砥石とが接触する加工点に純水を供給しつつ該封止層の粗研削を実施し、該仕上げ研削ステップでは、該封止層と該仕上げ研削砥石とが接触する加工点に砥材を含む加工液を供給しつつ該封止層の仕上げ研削を実施する加工方法である。 In order to solve the above problems, the present invention provides a metal post formed by grinding a sealing wafer in which a plurality of metal posts are formed on a wafer and a filler is contained and a sealing layer covering the metal posts is formed. And a rough grinding wheel including a rough grinding wheel after the holding step, and a holding step for holding the sealing wafer with the sealing layer exposed by a chuck table. A rough grinding step for grinding and thinning the sealing layer of the sealing wafer held by the chuck table to a thickness that does not reach the end face of the metal post, and after performing the rough grinding step, a rough grinding wheel The sealing layer of the sealing wafer held by the chuck table is ground by a finish grinding wheel including a finish grinding wheel containing abrasive grains having a particle size smaller than that of the abrasive grains. A finish grinding step for exposing an end face of the metal post, and in the rough grinding step, the grinding of the sealing layer is performed while supplying pure water to a processing point where the sealing layer and the rough grinding wheel are in contact with each other. In the finish grinding step, the finish grinding of the sealing layer is performed while supplying a working fluid containing an abrasive to a working point where the sealing layer and the finish grinding grindstone are in contact with each other. .
前記仕上げ研削ステップでは、前記粗研削ステップで発生した研削廃液を前記加工液として供給しつつ前記封止層の仕上げ研削を実施すると好ましい。 In the finish grinding step, it is preferable to perform finish grinding of the sealing layer while supplying the grinding waste liquid generated in the rough grinding step as the working liquid.
本発明に係る加工方法は、チャックテーブルで封止層を露出させた状態で封止ウェーハを保持する保持ステップと、保持ステップを実施した後、粗研削砥石を備える粗研削ホイールによりチャックテーブルで保持された封止ウェーハの封止層を金属ポストの端面に至らない厚みまで研削して薄化する粗研削ステップと、粗研削ステップを実施した後、粗研削砥石の砥粒よりも粒径の小さい砥粒を含有する仕上げ研削砥石を備える仕上げ研削ホイールによりチャックテーブルで保持された封止ウェーハの封止層を研削して金属ポストの端面を露出させる仕上げ研削ステップと、を備え、粗研削ステップでは、封止層と粗研削砥石とが接触する加工点に純水を供給しつつ封止層の粗研削を実施し、仕上げ研削ステップでは、封止層と仕上げ研削砥石とが接触する加工点に砥材を含む加工液を供給しつつ封止層の仕上げ研削を実施することで、仕上げ研削砥石の過剰な消耗を抑え、かつ金属ポストの引きずりが発生することを抑えつつ、金属ポストの端面を封止層から露出させることができる。また、本加工方法では、バイト旋削装置を使用する必要がないことから、装置構成を原因とする加工コストの増加を抑えることができる。 The processing method according to the present invention includes a holding step for holding a sealed wafer with a sealing layer exposed by a chuck table, and holding the chuck wafer by a rough grinding wheel equipped with a rough grinding wheel after performing the holding step. After performing the rough grinding step and the rough grinding step, the grain size of the sealing layer of the sealed wafer is smaller than the grain size of the coarse grinding wheel. A finish grinding step of grinding a sealing layer of a sealing wafer held by a chuck table by a finish grinding wheel including a finish grinding wheel containing abrasive grains to expose an end face of a metal post, and in a rough grinding step The sealing layer is coarsely ground while supplying pure water to the processing point where the sealing layer and the rough grinding wheel are in contact with each other. By applying the finishing fluid to the sealing layer while supplying the processing fluid containing the abrasive to the processing point that comes into contact with the surface, excessive wear of the finish grinding wheel is suppressed and the occurrence of dragging of the metal post is suppressed. Meanwhile, the end face of the metal post can be exposed from the sealing layer. Moreover, in this processing method, since it is not necessary to use a tool turning device, an increase in processing cost caused by the device configuration can be suppressed.
また、仕上げ研削ステップでは、粗研削ステップで発生した研削廃液を加工液として供給しつつ封止層の仕上げ研削を実施することで、加工液として研削廃液を利用することによる加工コストの削減や、環境により易しいクリーンな加工を実施することができる。 Also, in the finish grinding step, by performing the finish grinding of the sealing layer while supplying the grinding waste liquid generated in the rough grinding step as the processing liquid, the processing cost can be reduced by using the grinding waste liquid as the processing liquid, Clean processing that is easier to the environment can be implemented.
図1に示す研削装置1は、封止ウェーハWを保持して回転可能な複数(図示の例においては3つ)のチャックテーブル2と、チャックテーブル2に保持される封止ウェーハWに対して粗研削を施す粗研削手段4と、粗研削手段4によって粗研削された封止ウェーハWを仕上げ研削する仕上げ研削手段3と、粗研削手段4を垂直方向に研削送りする第一の研削送り手段6と、仕上げ研削手段3を垂直方向に研削送りする第二の研削送り手段5とを備えている。
A grinding apparatus 1 shown in FIG. 1 holds a plurality of (three in the illustrated example) chuck tables 2 that can hold and rotate the sealing wafer W, and the sealing wafers W held on the chuck table 2. Rough grinding means 4 for performing rough grinding, finish grinding
図1、2に示す封止ウェーハWは、例えば、シリコンからなり外径が円板形状であるシリコンウェーハW1を備えている。図2に示すシリコンウェーハW1は、例えば、予め裏面W1bが研削されて所定の厚さに薄化されており、シリコンウェーハW1の表面W1aには格子状に形成された複数の分割予定ラインSによって区画された各領域にLSI等のデバイスDが形成されている。表面W1a上には、図示しない再配線層が形成されており、図示しない再配線上には、デバイスDの電極に電気的に接続する複数の金属ポストPが形成されている。各金属ポストPの上端面の高さ位置は、略同一のとなっている。シリコンウェーハW1の表面W1a上には、各金属ポストPが被覆されるようにして硬化樹脂等からなる封止層W2が形成されている。封止層W2中には、封止層W2の強度を高める等の役割を果たすSiC等の無機フィラーFが含まれている。なお、封止ウェーハWは、TSVウェーハ等であってもよい。 The sealing wafer W shown in FIGS. 1 and 2 includes, for example, a silicon wafer W1 made of silicon and having an outer diameter of a disc shape. The silicon wafer W1 shown in FIG. 2 is thinned to a predetermined thickness by, for example, grinding the back surface W1b in advance, and the surface W1a of the silicon wafer W1 is formed by a plurality of division lines S that are formed in a lattice shape. A device D such as an LSI is formed in each partitioned area. A rewiring layer (not shown) is formed on the surface W1a, and a plurality of metal posts P that are electrically connected to the electrodes of the device D are formed on the rewiring (not shown). The height position of the upper end surface of each metal post P is substantially the same. On the surface W1a of the silicon wafer W1, a sealing layer W2 made of a cured resin or the like is formed so as to cover each metal post P. The sealing layer W2 includes an inorganic filler F such as SiC that plays a role such as increasing the strength of the sealing layer W2. Note that the sealing wafer W may be a TSV wafer or the like.
図1に示す研削装置1のベース1A上の前方(−Y方向側)は、ロボット73によってチャックテーブル2に対して封止ウェーハWの着脱が行われる領域である着脱領域となっており、ベース1A上の後方(+Y方向側)は、粗研削手段4又は仕上げ研削手段3によってチャックテーブル2上に保持された封止ウェーハWの研削が行われる領域である研削領域となっている。
The front (on the −Y direction side) on the
ベース1Aの前方側には、研削前の封止ウェーハWを収容する第一のカセット71及び研削済みの封止ウェーハWを収容する第二のカセット72とを備えている。第一のカセット71及び第二のカセット72の近傍には、第一のカセット71から研削前の封止ウェーハWを搬出すると共に、研削済みの封止ウェーハWを第二のカセット72に搬入する機能を有するロボット73が配設されている。
On the front side of the base 1 </ b> A, a
ロボット73は、屈曲自在なアーム部730の先端に封止ウェーハWを保持する保持部731が設けられた構成となっており、保持部731の可動域には、加工前の封止ウェーハWを所定の位置に位置合わせする位置合わせ手段74及び研削済みの封止ウェーハWを洗浄する洗浄手段75が配設されている。洗浄手段75は、例えば、枚葉式のスピンナー洗浄装置であり、研削済みの封止ウェーハWを吸引保持する保持テーブル750を備えている。
The
位置合わせ手段74の近傍には第一の搬送手段11aが配設され、洗浄手段75の近傍には第二の搬送手段11bが配設されている。第一の搬送手段11aは、位置合わせ手段74に載置された研削前の封止ウェーハWをいずれかのチャックテーブル2に搬送する機能を有し、第二の搬送手段11bは、いずれかのチャックテーブル2に保持された研削済みの封止ウェーハWを洗浄手段75に搬送する機能を有する。
A
ベース1A上の後方側(+Y方向側)には、コラム1Bが立設されており、コラム1Bの−Y方向側の側面には第一の研削送り手段6と第二の研削送り手段5とが並べて配設されている。
A
ベース1A上には、ベース1A上に立設する壁部130とコラム1Bとで囲まれた平面視が矩形の凹状部分が形成されており、この凹状部分にターンテーブル12が配設されている。この凹状部分は、チャックテーブル2及びターンテーブル12から流下する使用済みの研削水を受け止める研削水収容部13となる。ターンテーブル12の上面には、例えば3つのチャックテーブル2が周方向に等間隔を空けて配設されている。ターンテーブル12の中心には、ターンテーブル12を自転させるための図示しない回転軸が配設されており、回転軸を中心としてターンテーブル12を自転させることができる。複数のチャックテーブル2は、ターンテーブル12によって自転及び公転可能に支持されており、ターンテーブル12の回転によって、いずれかのチャックテーブル2が第一の搬送手段11a及び第二の搬送手段11bの近傍に位置付けされる構成となっている。
On the
封止ウェーハWを保持するチャックテーブル2は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり封止ウェーハWを吸着する吸着部29と、吸着部29を支持する枠体28とを備える。吸着部29は吸引源27に連通し、吸引源27が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部29の露出面である保持面29aに伝達されることで、チャックテーブル2は保持29a上で封止ウェーハWを吸引保持する。
The chuck table 2 that holds the sealing wafer W has, for example, a circular outer shape, and includes a
第一の研削送り手段6は、垂直方向の軸心を有するボールネジ60と、ボールネジ60と平行に配設された一対のガイドレール61と、ボールネジ60に連結されボールネジ60を回動させるモータ62と、内部のナットがボールネジ60に螺合すると共に側部がガイドレール61に摺接する昇降部63とから構成され、モータ62がボールネジ60を回転させることに伴い昇降部63がガイドレール61にガイドされて昇降する構成となっている。昇降部63は粗研削手段4を支持しており、昇降部63の昇降によって粗研削手段4も昇降する。
The first grinding feed means 6 includes a
第二の研削送り手段5は、垂直方向の軸心を有するボールネジ50と、ボールネジ50と平行に配設された一対のガイドレール51と、ボールネジ50に連結されボールネジ50を回動させるモータ52と、内部のナットがボールネジ50に螺合すると共に側部がガイドレール51に摺接する昇降部53とから構成され、モータ52がボールネジ50を回転させることに伴い昇降部53がガイドレール51にガイドされて昇降する構成となっている。昇降部53は仕上げ研削手段3を支持しており、昇降部53の昇降によって仕上げ研削手段3も昇降する。
The second grinding feed means 5 includes a
粗研削手段4は、垂直方向の軸心を有するスピンドル40と、スピンドル40を回転可能に支持するハウジング41と、スピンドル40を回転駆動するモータ42と、スピンドル40の下端に接続された円形状のマウント43と、マウント43の下面に着脱可能に接続された粗研削ホイール44とを備える。粗研削ホイール44は、環状のホイール基台441と、ホイール基台441の底面に環状に配設された略直方体形状の複数の粗研削砥石440とを備える。粗研削砥石440は、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。なお、粗研削砥石440の形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。粗研削砥石440は、粗研削に用いられる砥石であり、砥石中に含まれる砥粒の粒径は、比較的大きく、例えば、図2に示す封止層W2に含まれるフィラーFの粒径よりも大きい。
The rough grinding means 4 includes a
スピンドル40は、例えば、中空に形成されており、スピンドル40の軸心には、研削水を流通させる流路40aが形成されている。流路40aの上端側には、配管400aを介して、粗研削手段4に研削水として純水を供給する研削水供給手段80が接続されている。研削水供給手段80は、純水が貯留されている純水源800と、純水源800に貯留されている純水を配管400aに流入させるポンプ等からなる純水送り部801とを備えている。流路40aの下端側は、マウント43を通り粗研削ホイール44において下方に開口している。
The
研削水供給手段80から粗研削手段4に供給された純水は、スピンドル40中の流路40aを通り、粗研削ホイール44から下方に向かって吐出され、粗研削砥石440と封止ウェーハWとが接触する加工点に到達し、加工点を冷却・洗浄する。
The pure water supplied from the grinding water supply means 80 to the rough grinding means 4 passes through the
図1に示すように、使用済みの研削水を収容する研削水収容部13には、粗研削手段4において使用された研削水と仕上げ研削手段3において使用された研削水とが混じらないようにするための境界部14が立設されている。そして、研削水収容部13は、境界部14によって第一収容領域13aと第二収容領域13bとに区画されている。なお、例えば、ターンテーブル12上に、ターンテーブル12の回転中心から径方向外側に向かって延び各チャックテーブル2を区分けする仕切り部を設けて、粗研削由来の研削水と仕上げ研削由来の研削水とが混ざらないようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, the grinding
第一収容領域13aには、粗研削手段4において使用された研削水(粗研削廃液)を外部に排出する排水口15が配設されており、排水口15は、排水管15aを介して、排水口15から排水される粗研削廃液を貯水する粗研削廃液回収タンク820に連通している。粗研削廃液回収タンク820は、粗研削廃液を加工液として仕上げ研削手段3に供給する加工液供給手段82の一部であり、加工液供給手段82は、メッシュ材等で形成されるフィルター821と、ポンプ等からなり粗研削廃液回収タンク820から加工液を汲み上げる加工液送り部822とを備えている。加工液送り部822は、配管300aを介して、後述するスピンドル30の流路30aの上端側に連通している。なお、フィルター821は、排水管15aに配設されていてもよい。
A
仕上げ研削手段3は、垂直方向の軸心を有するスピンドル30と、スピンドル30を回転可能に支持するハウジング31と、スピンドル30を回転駆動するモータ32と、スピンドル30の下端に接続された円形状のマウント33と、マウント33の下面に着脱可能に接続された仕上げ研削ホイール34とを備える。仕上げ研削ホイール34は、ホイール基台341と、ホイール基台341の底面に環状に配設された略直方体形状の複数の仕上げ研削砥石340とを備える。仕上げ研削砥石340は、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。なお、仕上げ研削砥石340の形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。仕上げ研削砥石340は、仕上げ研削に用いられる砥石であり、砥石中に含まれる砥粒は、粗研削砥石440に含まれる砥粒よりも粒径の小さい砥粒である。
The finish grinding means 3 includes a
スピンドル30は、例えば、中空に形成されており、スピンドル30の軸心には、加工液を流通させる流路30aが形成されており、流路30aの下端側は、マウント33を通り仕上げ研削ホイール34において下方に開口している。
The
加工液供給手段82から仕上げ研削手段3に供給された加工液は、スピンドル30中の流路30aを通り、仕上げ研削ホイール34から下方に向かって吐出され、仕上げ研削砥石340と封止ウェーハWとが接触する加工点に到達し、加工点を冷却・洗浄する。仕上げ研削手段3において使用された加工液は、第二収容領域13bに形成された排水口16から外部に排出される。
The machining liquid supplied from the machining liquid supply means 82 to the finish grinding means 3 passes through the
以下に、図1に示す研削装置1を用いて本発明に係る加工方法を実施する場合の、加工方法の各ステップ及び研削装置1の動作について説明する。 Below, each step of a processing method and operation | movement of the grinding device 1 in the case of implementing the processing method which concerns on this invention using the grinding device 1 shown in FIG. 1 are demonstrated.
(1)保持ステップ
まず、図1に示すターンテーブル12が自転することで、封止ウェーハWが載置されていない状態のチャックテーブル2が公転し、チャックテーブル2が第一の搬送手段11aの近傍まで移動する。ロボット73が第一のカセット71から一枚の封止ウェーハWを引き出し、封止ウェーハWを位置合わせ手段74に移動させ封止層W2が上側を向いた状態で載置する。次いで、位置合わせ手段74において封止ウェーハWが所定の位置に位置決めされた後、第一の搬送手段11aが、位置合わせ手段74上の封止ウェーハWをチャックテーブル2上に移動させる。そして、図2に示すように、チャックテーブル2の中心と封止ウェーハWの中心とが略合致するように、封止ウェーハWが裏面W1b側を下にして保持面29a上に載置される。そして、吸引源27により生み出される吸引力が保持面29aに伝達されることにより、チャックテーブル2が封止ウェーハWを封止層W2を上方に向かって露出させた状態で吸引保持する。
(1) Holding Step First, when the
(2)粗研削ステップ
例えば、図1に示すターンテーブル12が+Z軸方向から見て時計回り方向に自転することで、封止ウェーハWを保持したチャックテーブル2が公転し、封止ウェーハWが粗研削手段4の下まで移動して、粗研削手段4に備える粗研削ホイール44とチャックテーブル2に保持された封止ウェーハWとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、図3に示すように、粗研削ホイール44の回転中心がチャックテーブル2の回転中心に対して所定の距離だけ+Y方向にずれ、粗研削砥石440の回転軌道がチャックテーブル2の回転中心を通るように行われる。
(2) Rough grinding step For example, when the
粗研削ホイール44と封止ウェーハWとの位置合わせが行われた後、スピンドル40が回転駆動されるのに伴って粗研削ホイール44が+Z方向側から見て例えば反時計回り方向に回転する。また、粗研削手段4が第一の研削送り手段6により−Z方向へと送られ、回転する粗研削ホイール44の粗研削砥石440が封止ウェーハWの封止層W2に当接することで粗研削加工が行われる。粗研削中は、チャックテーブル2が+Z方向側から見て反時計回り方向に自転するのに伴って、保持面29a上に保持された封止ウェーハWも回転するので、粗研削砥石440が封止層W2中のフィラーFごと封止層W2の全面の粗研削加工を行う。また、研削水供給手段80が、純水をスピンドル40中の流路40aを通して粗研削砥石440とウェーハWの封止層W2との接触部位である加工点に供給して、粗研削砥石440と封止層W2との加工点を冷却・洗浄する。なお、チャックテーブル2脇に、純水を通水させる別途のノズルを配設し、研削水供給手段80からこのノズルに純水を流入させて、粗研削手段4の外部から加工点に対して純水を供給するものとしてもよい。
After the alignment of the
粗研削砥石440の底面が金属ポストPの上端面から+Z方向に僅かに上方にある図3に示す位置Z1に至るまで、回転する粗研削ホイール44が所定の研削送り速度で−Z方向へと送られることで、図4に示すように封止ウェーハWの封止層W2の上面が金属ポストPの上端面に至らない厚みまで封止層W2が研削される。
The rotating
図1に示す研削水供給手段80から粗研削砥石440とウェーハWの封止層W2との加工点に供給された純水は、加工点を冷却しかつ加工点に生じた研削屑を除去し、研削廃液となって研削屑と共にチャックテーブル2及びターンテーブル12から第一収容領域13aへと流下し、排水口15から排水される。加工点に生じた研削屑には、粗研削砥石440から脱粒した砥粒、封止層W2由来のフィラーFが含まれている。粗研削砥石440から脱粒した砥粒及びフィラーFを含み排水口15から排水された研削廃液は、排水管15aを通り、後述する仕上げ研削ステップで使用される加工液として粗研削廃液回収タンク820内部に貯留されていく。
The pure water supplied from the grinding water supply means 80 shown in FIG. 1 to the processing points of the
(3)仕上げ研削ステップ
封止ウェーハWの封止層W2の上面が金属ポストPの上端面に至らない厚みまで封止層W2が研削された後、粗研削手段4が上方へ移動し封止ウェーハWから離間する。次いで、図1に示すターンテーブル12が+Z方向から見て時計回り方向に自転することで、粗研削後の封止ウェーハWを保持するチャックテーブル2が公転し、チャックテーブル2が仕上げ研削手段3の下方まで移動する。仕上げ研削ホイール34と封止ウェーハWとの位置合わせが行われた後、仕上げ研削手段3が第二の研削送り手段5により−Z方向へと送られ、図5に示すように回転する仕上げ研削砥石340が封止ウェーハWの封止層W2に当接することで仕上げ研削加工が行われる。仕上げ研削中は、チャックテーブル2が+Z方向側から見て反時計回り方向に自転するのに伴って、保持面29a上に保持された封止ウェーハWも回転するので、仕上げ研削砥石340が封止層W2中のフィラーFごと封止層W2の全面の仕上げ削加工を行う。
(3) Finish grinding step After the sealing layer W2 is ground to a thickness where the upper surface of the sealing layer W2 of the sealing wafer W does not reach the upper end surface of the metal post P, the rough grinding means 4 moves upward and seals. Separated from the wafer W. Next, when the
仕上げ研削加工中は、図1に示す加工液供給手段82が、粗研削廃液回収タンク820内部に貯留されている加工液を、仕上げ研削手段3に対して供給する。すなわち、加工液送り部822が、粗研削廃液回収タンク820から加工液送り部822内部に加工液を汲み上げ、汲み上げた加工液を配管300aに流入させる。加工液は、粗研削廃液回収タンク820から加工液送り部822に移動する際に、フィルター821を通過する。フィルター821のメッシュサイズは、例えば、粗研削砥石440の砥粒は通過させず、図5に示す封止ウェーハWの封止層W2に含まれるフィラーFは通過させるサイズに設定されている。したがって、加工液供給手段82から仕上げ研削手段3に供給される加工液には、粗研削砥石440の砥粒や封止層W2の樹脂由来の研削屑は含まれず、封止層W2由来のフィラーFが含まれる。
During the finish grinding, the working fluid supply means 82 shown in FIG. 1 supplies the working fluid stored in the rough grinding waste
加工液は、配管300a及び流路30aを通り、図5に示すように研削ホイール34において下方に向かって噴出され、仕上げ研削砥石340と封止ウェーハWの封止層W2との加工点に供給されて、仕上げ研削砥石340と封止層W2との加工点を冷却・洗浄する。なお、チャックテーブル2の脇に、加工液を通水させる別途のノズルを配設し、加工液供給手段82からこのノズルに加工液を流入させて、仕上げ研削手段3の外部から加工点に対して加工液を供給するものとしてもよい。
The processing liquid passes through the
加工点に供給された加工液中のフィラーFは砥材として作用し、フィラーFによって、仕上げ研削中に発生する研削屑や仕上げ研削砥石340中の磨り減った砥粒を原因とする研削砥石340の目詰まりが解消される。また、フィラーFが仕上げ研削砥石340中の砥粒の脱粒を促進させることで、研削砥石340が金属ポストPに接触した場合における金属ポストPの引きずりの発生が抑止される。これは、仕上げ研削砥石340中の砥粒は、固定砥粒として封止層W2とほぼ継続的に接触しているのに対して、砥材であるフィラーFは、遊離砥粒として封止層W2上で流動しており、仕上げ研削砥石340と封止層W2との加工点に接触して加工に寄与したり加工点から逃げたりすることができるため、加工熱が仕上げ研削砥石340中の砥粒に比べて蓄熱しにくいからである。よって、フィラーFは、金属ポストPの引きずり発生の要因の1つである金属ポストPの延性を増大させることなく、封止層W2の研削に寄与していると考えられる。
The filler F in the machining fluid supplied to the machining point acts as an abrasive, and the
加工液供給手段82から仕上げ研削砥石340と封止ウェーハWの封止層W2との加工点に供給された加工液は、加工点を冷却しかつ加工点に生じた研削屑を除去し、研削屑と共に廃棄される研削廃液となってチャックテーブル2及びターンテーブル12から図1に示す第二収容領域13bに流下し、排水口16から外部に排出される。
The processing liquid supplied from the processing liquid supply means 82 to the processing point of the
図6に示すように、金属ポストPの上端面が露出するまで封止ウェーハWの封止層W2が研削されると、仕上げ研削手段3が上方へ移動し、封止ウェーハWから離間する。また、チャックテーブル2の回転が停止され、図1に示すターンテーブル12が+Z方向から見て時計回り方向に自転することで、封止ウェーハWを保持するチャックテーブル2が第二の搬送手段11bの近傍まで移動する。そして、第二の搬送手段11bがチャックテーブル2から加工後の封止ウェーハWを搬出する。
As shown in FIG. 6, when the sealing layer W <b> 2 of the sealing wafer W is ground until the upper end surface of the metal post P is exposed, the finish grinding means 3 moves upward and is separated from the sealing wafer W. Further, the rotation of the chuck table 2 is stopped, and the turn table 12 shown in FIG. 1 rotates in the clockwise direction when viewed from the + Z direction, whereby the chuck table 2 holding the sealing wafer W becomes the
このように、本発明に係る加工方法は、粗研削砥石440を備える粗研削ホイール44によりチャックテーブル2で保持された封止ウェーハWの封止層W2を金属ポストPの端面に至らない厚みまで研削して薄化する粗研削ステップと、粗研削ステップを実施した後、粗研削砥石440の砥粒よりも粒径の小さい砥粒を含有する仕上げ研削砥石340によりチャックテーブル2で保持された封止ウェーハWの封止層W2を研削して金属ポストPの端面を露出させる仕上げ研削ステップと、を備え、粗研削ステップでは、封止層W2と粗研削砥石440とが接触する加工点に純水を供給しつつ封止層W2の粗研削を実施し、仕上げ研削ステップでは、封止層W2と仕上げ研削ホイール34とが接触する加工点に砥材(フィラーF)を含む加工液を供給しつつ封止層W2の仕上げ研削を実施することで、仕上げ研削砥石340の過剰な消耗を抑え、かつ金属ポストPの引きずりが発生することを抑えつつ、金属ポストPの端面を封止層W2から露出させることができる。また、本加工方法では、バイト旋削装置を使用する必要がないことから、装置構成による加工コストの増加を抑えることができる。
Thus, in the processing method according to the present invention, the sealing layer W2 of the sealing wafer W held by the chuck table 2 by the
また、仕上げ研削ステップでは、粗研削ステップで発生した研削廃液を加工液として供給しつつ封止層W2の仕上げ研削を実施することで、加工液として研削廃液を利用することによる加工コストの削減や、環境により易しいクリーンな加工を実施することができる。 Further, in the finish grinding step, the grinding waste liquid generated in the rough grinding step is supplied as the processing liquid, and the finish grinding of the sealing layer W2 is performed, thereby reducing the processing cost by using the grinding waste liquid as the processing liquid. Clean processing that is easier to the environment can be performed.
なお、本発明に係る加工方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている研削装置1の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。 Note that the processing method according to the present invention is not limited to the above embodiment, and the configuration of the grinding apparatus 1 illustrated in the accompanying drawings is not limited to this, and the effects of the present invention are exhibited. It can be changed as appropriate within a possible range.
例えば、仕上げ研削手段3の流路30aは加工液供給手段82と連通するものではなく、粗研削ステップで生じた研削廃液とは別に用意された加工液(例えば、フィラーFと同程度の粒径を備える砥材、すなわち遊離砥粒が含まれる液)が貯留されている加工液供給手段と連通していてもよい。そして、仕上げ研削ステップでは、粗研削ステップで発生した研削廃液を加工液として使用する代わりに、この別途用意された加工液を封止層W2と仕上げ研削砥石340とが接触する加工点に供給しながら仕上げ研削を行ってもよい。
For example, the
1:研削装置 1A:ベース
11a:第一の搬送手段 11b:第二の搬送手段 12:ターンテーブル
13:研削水収容部 130:壁部 13a:第一収容領域 13b:第二収容領域
14:境界部 15:排水口 15a:排水管 16:
2:チャックテーブル 29:吸着部 29a:保持面 28:枠体 27:吸引源
3:仕上げ研削手段
30:スピンドル 30a:流路 300a:配管 31:ハウジング 32:モータ
33:マウント
34:仕上げ研削ホイール 340:仕上げ研削砥石 341:ホイール基台
4:粗研削手段
40:スピンドル 40a:流路 400a:配管 41:ハウジング 42:モータ
43:マウント
44:粗研削ホイール 440:粗研削砥石 441:ホイール基台
5:第二の研削送り手段
50:ボールネジ 51:ガイドレール 52:モータ 53:昇降部
6:第一の研削送り手段
60:ボールネジ 61:ガイドレール 62:モータ 63:昇降部
71:第一のカセット 72:第二のカセット
73:ロボット 730:アーム部 731:保持部
74:位置合わせ手段 75:洗浄手段 750:保持テーブル
80:研削水供給手段 800:純水源 801:純水送り部
82:加工液供給手段 820:研削廃液回収タンク 821:フィルター
822:加工液送り部
W:封止ウェーハ W1:シリコンウェーハ W1a:シリコンウェーハの表面
W1b:シリコンウェーハの裏面 S:分割予定ライン D:デバイス
W2:封止層 P:金属ポスト F:フィラー
1: Grinding
2: Chuck table 29:
Claims (2)
チャックテーブルで該封止層を露出させた状態で封止ウェーハを保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、粗研削砥石を備える粗研削ホイールにより該チャックテーブルで保持された封止ウェーハの該封止層を該金属ポストの端面に至らない厚みまで研削して薄化する粗研削ステップと、
該粗研削ステップを実施した後、粗研削砥石の砥粒よりも粒径の小さい砥粒を含有する仕上げ研削砥石を備える仕上げ研削ホイールにより該チャックテーブルで保持された封止ウェーハの該封止層を研削して該金属ポストの端面を露出させる仕上げ研削ステップと、を備え、
該粗研削ステップでは、該封止層と該粗研削砥石とが接触する加工点に純水を供給しつつ該封止層の粗研削を実施し、
該仕上げ研削ステップでは、該封止層と該仕上げ研削砥石とが接触する加工点に砥材を含む加工液を供給しつつ該封止層の仕上げ研削を実施する加工方法。 A processing method in which a plurality of metal posts are formed on a wafer and a sealing wafer on which a sealing layer covering the metal posts is formed and containing a filler is ground to expose an end face of the metal posts,
A holding step for holding the sealed wafer with the sealing layer exposed at the chuck table;
After carrying out the holding step, the roughing wheel is thinned by grinding the sealing layer of the sealing wafer held by the chuck table to a thickness that does not reach the end face of the metal post by a rough grinding wheel having a rough grinding wheel. A grinding step;
After performing the rough grinding step, the sealing layer of the sealing wafer held by the chuck table by a finishing grinding wheel including a finishing grinding wheel containing abrasive grains having a grain size smaller than that of the coarse grinding wheel And finishing grinding to expose the end face of the metal post,
In the rough grinding step, rough sealing of the sealing layer is performed while supplying pure water to a processing point where the sealing layer and the rough grinding wheel contact each other.
In the finish grinding step, the finish grinding of the sealing layer is performed while supplying a working fluid containing an abrasive to a working point where the sealing layer and the finish grinding grindstone are in contact with each other.
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