晶片的磨削方法

專利名稱：晶片的磨削方法
技術領域：
本發明涉及一種對晶片的背面進行磨削并提高抗彎強度的方法。
背景技術：
關于形成有多個IC (Integrated Circuit:集成電路)、LSI (Large Scale Integration:大規模集成電路)等器件的晶片，在對背面進行磨削而形成 為預定的厚度之后，被分割成一個一個的器件并利用于各種電子設備。 近年來，為了滿足電子設備的小型化、輕量化等期望，對于分割成器件 之前的晶片也要求進一步實現薄型化。
但是，若對晶片的背面進行磨削、例如使晶片的厚度在100 以 下那樣形成得很薄，則存在以下問題抑制晶片中含有的銅等重金屬的 活動的吸雜效果會下降，使從晶片切出來的器件的品質降低。
因此，提出了這樣的技術通過對晶片的背面進行磨削形成應變層
來產生吸雜效果，利用該吸雜效果來抑制重金屬的活動(例如參照專利 文獻l)。
專利文獻1:日本特開2006-41258號公報
但是，若在晶片的背面上形成應變層，則存在從晶片切出來的器件 的抗彎強度下降、品質和壽命會下降的問題。

發明內容
因此，本發明要解決的問題是在磨削了晶片的背面的情況下，既
不會降低晶片和器件的抗彎強度，又可產生吸雜效果。
本發明涉及一種晶片的磨削方法，其使用磨削裝置對表面上形成有 多個器件的晶片的背面進行磨削，利用吸雜效果抑制重金屬的活動，并
且使抗彎強度維持在大約1000MPa以上，所述磨削裝置包括保持晶片的卡盤工作臺；和磨削構件，該磨削構件具有對保持在卡盤工作臺上的 晶片進行磨削的可旋轉的磨輪，磨輪是將磨具緊固在基座的自由端部而 構成的，所述磨具是利用陶瓷結合劑將粒徑為1P m以下的金剛石磨粒固 定起來而形成的，在晶片的表面上粘貼保護部件，并與所述卡盤工作臺 相面對地保持保護部件， 一邊使卡盤工作臺旋轉一邊使磨輪旋轉，通過 磨具對晶片的背面進行磨削，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變層的厚度為0.05nm。
優選的是，卡盤工作臺的旋轉速度為100至400rpm，磨輪的旋轉速 度為1000至6000rpm，磨削構件的磨削進給速度為0.05至0.5 u m/秒， 磨削液的使用量為2至10升/分。
在本發明中，使用通過陶瓷結合劑將粒徑為lym以下的金剛石磨 粒固定起來而形成的磨具，對晶片的背面進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、使背面上殘留的應變層的厚度為0.05 u m， 由此，可使器件的抗彎強度為lOOOMPa以上，并且能夠產生吸雜效果。


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是表示晶片和保護部件的立體圖。
圖5是表示在晶片的表面上粘貼了保護部件的狀態的立體圖。 圖6是表示對晶片的背面進行磨削的狀態的立體圖。 圖7是表示晶片的背面的應變層的說明圖。 標號說明
1:磨削裝置；2:卡盤工作臺；3:磨削構件；30:主軸；31:殼體； 32:馬達；33:輪座；34:磨輪；340:基座；341:磨具；342:流道； 35:流入口； 4:磨削進給構件；40:滾珠絲杠；4h導軌；42:脈沖馬 達；43:升降部；5:操作部；W:晶片；Wl:表面；S:分割預定線； D:器件；W2:背面；10:應變層。
具體實施例方式
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工作臺2;和對保持在卡盤工作臺2上 的晶片進行磨削的磨削構件3。
卡盤工作臺2可在水平方向上移動并且可旋轉，該卡盤工作臺2能
夠通過未圖示的馬達驅動，從而以預定的旋轉速度旋轉。
磨削構件3包括具有垂直方向的軸心的主軸30;將主軸30支承
為可旋轉的殼體31;馬達32，其與主軸30連接，用于驅動主軸30旋轉； 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能夠通過馬達32驅動從而以預定的旋轉速度 旋轉。
磨削構件3通過磨削進給構件4在垂直方向上進行磨削進給。磨削 進給構件4包括在垂直方向上配設的滾珠絲杠40;與滾珠絲杠40平行 地配設的一對導軌41;使滾珠絲杠40轉動的脈沖馬達42;和升降部43, 其保持磨削構件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的側部與導軌41滑動接觸，該磨削進給構件4構成為滾 珠絲杠40被脈沖馬達42驅動而轉動，升降部43由導軌41引導著升降， 而磨削構件3也隨之以預定的進給速度升降。
如圖2所示，磨輪34包括環狀的基座340;和呈圓弧狀地緊固在 基座340的自由端部的多個磨具341 。磨具341例如利用陶瓷結合劑將金 剛石磨粒固定起來而構成。
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內部的流道300連通，使水在垂直方向上流動，在對晶片進行磨 削時，從圖1所示的流入口 35流入的磨削液通過流道300和流道342， 向晶片與磨具341的接觸部位進行供給。磨削時的各種條件可從圖1表 示的操作部5輸入。
如圖4所示，在晶片W的表面Wl上被分割預定線S劃分開來地形 成有多個器件D。當對背面W2進行磨削時，在表面W1上粘貼用于保護器件D的保護部件6，如圖5所示，將正反面顛倒形成背面W2朝上的 狀態。
然后如圖6所示，將保護部件6側保持在卡盤工作臺2上，將背面 W2在露出的狀態下移動至磨削構件3的下方，使磨輪34旋轉，并且通 過磨削進給構件4使磨削構件3下降，直到使旋轉的磨具341與背面W2 接觸，然后對背面W2進行磨削直到晶片W成為預定的厚度。這樣，如 圖7所示，在晶片W2上就形成了應變層10。
實施例1
作為圖2、 3、 6中表示的磨具341，準備了利用陶瓷結合劑將粒徑 為lum以下的金剛石磨粒固定起來而形成的磨具(以F稱為"磨具A")、 和利用陶瓷結合劑將平均粒徑為2ym的金剛石磨粒固定起來而形成的 磨具(以下稱為"磨具B")。然后，使用磨具A對多個硅晶片的背面進 行磨削，并且使用磨具B對多個硅晶片的背面進行磨削。
除了磨粒的粒徑以外，利用磨具A進行磨削時的條件和利用磨具B 進行磨削時的條件相同，各條件在如下所述的范圍內變化。
卡盤工作臺2的旋轉速度100至400[rpm]
磨輪34的旋轉速度1000至6000[rpm]
磨削構件3的磨削進給速度0.05至0.5[ u m/秒]
磨削構件3的磨削液使用量2至10[升/分]
磨削后，對所有晶片的背面(磨削面)的表面粗糙度進行測定。作 為表面粗糙度，采用了 JISB0601(ISO4287)中規定的算術平均粗糙度(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 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對背面進行了磨削的所有晶片用同一切割裝置分割成一個一個的器件，并從中隨機抽取器件求出抗彎強度。 作為抗彎強度，采用了通過球抗彎試驗求出的抗彎強度。
從被磨具A磨削過的晶片切出來的器件的抗彎強度的最大值為 2364[MPa]、最小值為998[MPa]，平均值為1638[MPa]。另一方面，從被 磨具B磨削過的晶片切出來的器件的抗彎強度的最大值為953[MPa]、最 小值為476[MPa]，平均值為650[MPa]。
如上述結果所示，在采用了磨具A的情況下，與釆用磨具B的情況 相比，可以確認到表面粗糙度和抗彎強度得到了改善。此外，由于應變 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部的 重金屬的活動。另外，能夠在形成厚度的平均值為0.05[ym]的應變層的 同時，使器件的抗彎強度也維持在大約lOOO[MPa]以上。通過使器件的抗 彎強度為大約lOOO[MPa]以上，能夠保證利用了該器件的電子設備的品質 的穩定性。
權利要求
1.一種晶片的磨削方法，其使用磨削裝置對表面上形成有多個器件的晶片的背面進行磨削，利用吸雜效果抑制重金屬的活動，并且使抗彎強度維持在大約1000MPa以上，所述磨削裝置包括保持晶片的卡盤工作臺；和磨削構件，該磨削構件具有對保持在所述卡盤工作臺上的晶片進行磨削的可旋轉的磨輪，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成的，所述磨具是利用陶瓷結合劑將粒徑為1μm以下的金剛石磨粒固定起來而形成的，在晶片的表面上粘貼保護部件，并與所述卡盤工作臺相面對地保持該保護部件，一邊使所述卡盤工作臺旋轉一邊使所述磨輪旋轉，通過所述磨具對所述晶片的背面進行磨削，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變層的厚度為0.05μm。
2. 根據權利要求l所述的晶片的磨削方法，其特征在于， 所述卡盤工作臺的旋轉速度為100至400rpm，所述磨輪的旋轉速度為1000至6000rpm，所述磨削構件的磨削進給速度為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
本發明提供一種晶片的磨削方法，即使對晶片的背面進行磨削，也不會降低器件的抗彎強度，產生吸雜效果。上述磨削方法對表面上形成有多個器件的晶片的背面進行磨削，通過吸雜效果抑制重金屬的活動，并且使抗彎強度維持在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成的部件作為磨輪，所述磨具是利用陶瓷結合劑將粒徑為1μm以下的金剛石磨粒固定起來而形成的，將保護部件粘貼在晶片的表面，通過卡盤工作臺保持保護部件，一邊使卡盤工作臺旋轉一邊使磨輪旋轉，通過磨具對晶片的背面進行磨削，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變層的厚度為0.05μm。
文檔編號B24B7/22GK101407035SQ20081016859
公開日2009年4月15日 申請日期2008年10月10日 優先權日2007年10月10日
發明者原田晴司, 增田隆俊, 小林義和, 山本節男, 星川裕俊, 梶山啟一, 渡邊真也, 青木繁彥 申請人:株式會社迪思科