KR-20260061142-A - CUTTING BLADE, METHOD OF PRODUCING CUTTING BLADE AND METHOD OF CUTTING WAFER

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Abstract

(과제) Low-k 막 등의 절삭 시에 박리하기 쉬운 절연막의 박리를 억제하면서, 이 절연막을 절삭할 수 있는 절삭 블레이드가 요구된다. 절삭 시에 박리하기 쉬운 절연막의 박리를 억제하면서, 이 절연막을 절삭 가능한 절삭 블레이드를 제공한다. (해결 수단) 결합재와 지립을 가지는 절삭 블레이드로서, 적어도 일부가 유리상 카본인 결합재에 의해 지립이 고정되어 있는 절삭 블레이드를 제공한다. 바람직하게는, 절삭 블레이드의 지립의 평균 입자 직경은, 12 μm 이하이다.

Inventors

후카자와 타카시
하토리 시게루

Assignees

가부시기가이샤 디스코

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20260424
Priority Date: 20190912

Claims (3)

결합재에 의해 지립이 고정되어 있는 절삭 블레이드의 제조 방법으로서, 열경화성 수지와 상기 지립을 가지는 혼합물을 100 ℃ 이상 200 ℃ 이하의 온도에서 열간 압축 성형하여, 상기 혼합물로부터 미리 정해진 형상의 성형체를 형성하는 성형 공정과, 상기 성형 공정 후에, 상기 성형체를 100 ℃ 이상 300 ℃ 이하의 온도로 소성하여 소성체를 형성하는 소성 공정과, 상기 소성 공정 후에, 상기 소성체를, 불활성 가스 분위기 하 또는 진공 분위기 하에서 500 ℃ 이상 1500 ℃ 이하의 온도로 열처리하는 열처리 공정과, 상기 열처리 공정에 의해 제조된 절삭 블레이드에 대하여 드레싱을 행하는 드레싱 공정을 포함하고, 상기 지립의 평균 입자 직경은 12 μm 이하이고, 상기 열처리 공정에서, 상기 열경화성 수지의 적어도 일부는 유리상 카본의 상기 결합재가 되며, 상기 드레싱 공정에서, 상기 절삭 블레이드의 외주 두께를 내주 두께보다 얇게 하고, 또한 상기 외주 두께를 20 μm 내지 30 μm로 하는 것을 특징으로 하는 절삭 블레이드의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 드레싱 공정에서는, 상기 외주 두께에 대응하는 폭을 가지는 직선형의 홈을 포함하는 드레싱 보드를 이용하여, 상기 열처리 공정 후의 상기 절삭 블레이드에 대해 드레싱을 행하는 것을 특징으로 하는 절삭 블레이드의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 드레싱 공정 후에 있어서의 상기 절삭 블레이드의 상기 내주 두께는 100 μm 내지 300 μm인 것을 특징으로 하는 절삭 블레이드의 제조 방법.

Description

절삭 블레이드, 절삭 블레이드의 제조 방법, 및, 웨이퍼의 절삭 방법{CUTTING BLADE, METHOD OF PRODUCING CUTTING BLADE AND METHOD OF CUTTING WAFER} 본 발명은, 결합재에 의해서 지립이 고정되어 있는 절삭 블레이드, 해당 절삭 블레이드의 제조 방법, 및, 웨이퍼의 일면 측에 설치된 절연막을 해당 절삭 블레이드로 절삭하는 웨이퍼의 절삭 방법에 관한 것이다. 표면 측에 설정된 복수의 분할 예정 라인에 의해서 구획된 각 영역에 IC(Integrated Circuit), LSI(Large Scale Integration) 등의 디바이스가 형성된 웨이퍼를 각 분할 예정 라인을 따라서 분할하는 방법이 알려져 있다. 웨이퍼의 표면 측에는, 절연막과 금속층이 교대로 적층된 다층 배선층이 형성되고 있다. IC, LSI 등의 회로의 처리 능력을 향상시키기 위해서, 절연막은, 저유전율 절연체 재료(즉, Low-k 재료)로 형성되는 경우가 있다. Low-k 재료로서는, SiO2, SiOF, SiOB 등의 무기물계 재료나, 폴리이미드계, 파릴렌계 등의 유기물계 재료가 이용된다. Low-k 재료로 이루어진 절연막(즉, Low-k 막)이 다층 배선층 안에 적층되어 있는 경우에, 분할 예정 라인을 따라서 다층 배선층을 절삭 블레이드로 절삭하면, Low-k 막에 크랙이나 균열이 생기고, Low-k 막이 웨이퍼로부터 박리된다고 하는 문제가 있다. 그러므로, 일반적으로는, 분할 예정 라인을 따라서 웨이퍼의 표면 측에 레이저 빔을 조사하는 것에 의해, 다층 배선층이 부분적으로 제거된 레이저 가공 홈을 형성한다(예컨대, 특허 문헌 1 및 2 참조). 그리고, 레이저 가공 홈을 형성한 후에, 절삭 블레이드 또는 레이저 빔을 이용하여 레이저 가공 홈의 바닥부를 절삭함으로써, 웨이퍼를 절단하여 복수의 디바이스칩이 제조된다. 도 1은 절삭 블레이드의 사시도이다. 도 2는 절삭 블레이드의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 3은 배합 공정을 나타내는 모식도이다. 도 4(A)는 성형 공정에서 사용되는 금형의 분해 사시도이며, 도 4(B)는 혼합물이 공급되는 금형의 사시도이다. 도 5(A)는 금형에 공급된 혼합물을 나타내는 단면도이며, 도 5(B)는 금형에 공급된 혼합물을 평탄화하는 모습을 나타내는 단면도이며, 도 5(C)는 중 펀치에 상 펀치의 관통 구멍을 삽입하는 모습을 나타내는 단면도이며, 도 5(D)는, 혼합물이 성형되어 성형체가 형성된 모습을 나타내는 단면도이다. 도 6(A)는 웨이퍼 유닛의 사시도이며, 도 6(B)는 웨이퍼 등의 단면도이다. 도 7(A)는 절삭 공정에 있어서의 웨이퍼 유닛 등의 사시도이며, 도 7(B)는 절삭 공정에 있어서의 웨이퍼의 단면도이다. 도 8은 절삭 방법을 나타내는 흐름도이다. 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 양태와 관련되는 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은, 절삭 블레이드(2)의 사시도이다. 절삭 블레이드(2)는, 지립(2a)과 결합재(2b)(본드)로 전체가 구성되어 있는 와셔형(허브리스 형이라고도 칭해짐) 블레이드이다. 지립(2a)은, 다이아몬드로 형성되어 있지만, 지립(2a)을 형성하는 재료는, 다이아몬드로 한정되지 않는다. 지립(2a)은, cBN(cubic boron nitride), 화이트 알런덤(WA), 그린 카본(GC) 등으로 형성되어도 좋다. 지립(2a)의 입자 직경은 매우 작고, 평균 입자 직경이 12 μm 이하이다. 평균 입자 직경은, 예컨대, 1 개의 입자의 크기를 미리 정해진 입자 직경(즉, 길이)으로 나타내는 경우에, 이 입자 직경을 이용하여 나타낸 입자군의 도수 분포에 기초하여 특정된다. 입자 직경의 나타내는 방법에는, 기하학적 직경, 상당 직경 등의 기존의 방법이 있다. 기하학적 직경에는, 페레(Feret) 직경, 정방향(定方向) 최대 직경(즉, Krummbein 직경), Martin 직경, 체(藪) 직경 등이 있고, 상당 직경에는, 투영 면적 원 상당 직경(즉, Heywood 직경), 등표면적구 상당 직경, 등체적구 상당 직경, 스토크스 직경, 광 산란 직경 등이 있다. 그리고, 입자군에 대해서, 횡축을 입자 직경(μm)으로 하고, 종축을 빈도로 하는 도수 분포를 작성했을 경우에, 예컨대, 중량 기준 분포 또는 체적 기준 분포의 평균 직경이 평균 입자 직경이 된다. 또한, 지립(2a)의 입자 직경은, 평균 입자 직경이 아니고, JIS(Japanese Industrial Standards) 규격의 JIS　R6001-2로 규정되는 입도(粒度)(#)를 이용하여 특정해도 좋다. 예컨대, 침강 시험 방법 또는 전기 저항 시험 방법으로 측정된 정밀 연마용 미분의 입도 분포로 특정되는 입도(#)가 이용된다. 구체적으로는, 지립(2a)으로서는, 입도가 #1000 이상(즉, #1000, #1200, #1500, #2000, #2500, #3000 등)의 미분이 사용된다. 또한, # 의 오른쪽에 나타내는 숫자가 클수록, 빈도의 누적이 50 % 가 될 때의 입자 직경(즉, 메디안 직경)(D50)은 작아진다. #1000 의 경우, 침강 시험 방법으로 측정된 입자 직경(D50)은 14.5 μm 에서 16.4 μm 의 범위가 되고, 전기 저항 시험 방법으로 측정된 입자 직경(D50)은 10.5 μm 에서 12.5 μm 의 범위가 된다. 또한, #1200 이상의 입자 직경(D50)은, 침강 시험 방법으로 14.0 μm 이하가 되고, 전기 저항 시험 방법으로 10.3 μm 이하가 된다. 복수의 지립(2a)은, 결합재(2b)에 의해 서로 고정된다. 결합재(2b)의 원료로서는, 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 멜라민 수지 등의 열경화성 수지가 이용된다. 열경화성 수지와 지립(2a)을 배합한 후, 소성하고, 또한, 열처리함으로써 결합재(2b)가 형성된다. 열처리 후의 결합재(2b)의 일부 또는 전부는, 유리상 카본(glass-like carbon)으로 형성되고 있다. 절삭 블레이드(2)는, 일면의 대략 중앙에 관통 구멍(4)을 가지는 원환 형상의 블레이드이다. 예컨대, 관통 구멍(4)의 직경은 35 mm 에서 45 mm 이며, 절삭 블레이드(2)의 외직경은 50 mm 에서 90 mm 이다. 또한, 절삭 블레이드(2)의 내주부의 두께(즉, 원환의 일면으로부터, 일면의 반대 측에 위치하는 다른 면까지의 길이)는, 예컨대, 0.1 mm 에서 0.3 mm 이다. 단, 절삭 블레이드(2)의 외주부의 두께는, 내주부에 비해 보다 얇게 되어 있다. 예컨대, 절삭 블레이드(2)의 외주부는, 20 μm 에서 30 μm 의 두께가 되어 있다. 절삭 블레이드(2)의 외주부를 내주부에 비해 얇게 하기 위해서는, 예컨대, 드레서 보드가 이용된다. 드레서 보드는, 20 μm 에서 30 μm 의 가로폭과, 가로폭에 비해 충분히 긴 세로폭을 가지는 직선형의 홈을 포함한다. 드레서 보드를 이용하여 절삭 블레이드(2)의 외주부의 형상을 수정하는 경우에는, 예컨대, 홈의 가로폭의 중심과 절삭 블레이드(2)의 두께 방향의 중심을 맞춘 상태로, 절삭 블레이드(2)를 원주 방향으로 회전시키면서, 드레서 보드의 홈에 절삭 블레이드(2)를 절입시킨다. 이에 따라, 절삭 블레이드(2)의 외주부에 있어서의 일면 측 및 다른 면 측은, 대략 균등하게 박화된다. 절삭 블레이드(2)의 원환의 중심을 통과하도록 절삭 블레이드(2)를 절단했을 경우의 단면 형상에 있어서, 절삭 블레이드(2)의 외주부는 볼록 형상이 된다. 볼록 형상의 정수리부의 폭(즉, 외주부의 두께)은, 홈의 폭에 따른 길이(본 예에서는, 20 μm 에서 30 μm)가 된다. 20 μm 에서 30 μm 라고 하는 외주부의 날 두께는, 결합재로서 수지 등을 소성함으로써 형성된 일반적인 레진 본드 블레이드에 비해, 예컨대, 1/10 이상 1/5 이하의 두께를 가진다. 본 실시 형태의 절삭 블레이드(2)에서는, 결합재(2b)의 적어도 일부에 유리상 카본이 이용되고 있으므로, 절삭 블레이드(2)의 경도가 일반적인 레진 본드 블레이드에 비해 높다. 그러므로, 일반적인 레진 본드 블레이드에 비해 날 두께를 얇게 할 수 있으므로, 일반적인 레진 본드 블레이드에 비해 좁은 커프 폭을 실현할 수 있다. 뿐만 아니라, 결합재(2b)의 적어도 일부에 유리상 카본을 이용하면, 전기 주조 본드나 메탈 본드 블레이드에 비해, 결합재(2b)가 물러진다. 그러므로, 절삭 블레이드(2)에서는 자생발인이 생기기 쉬워진다. 따라서, 전기 주조 본드나 메탈 본드 블레이드로 절삭하는 경우에 비해, 절삭 시에 박리하기 쉬운 Low-k 막 등의 절연막에 대해서 절삭 블레이드(2)는 충격을 주기 어려워진다. 그러므로, 해당 절연막에 균열이나 크랙이 들어가기 어려워지므로, 해당 절연막의 박리를 억제할 수 있다. 또한, 결합재(2b)의 적어도 일부를 유리상 카본으로 하더라도, 지립(2a)이 절삭 블레이드(2)의 날 두께에 비해 큰 경우, 피가공물에 대한 결합재(2b)의 영향에 비해, 피가공물에 대한 지립(2a)의 영향이 지배적으로 된다. 그러므로, 지립(2a)의 평균 입자 직경을 절삭 블레이드(2)의 외주부의 날 두께보다 작게 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 절삭 블레이드(2)의 외주부를 20 μm에서 30 μm 의 날 두께로 했을 경우에, 지립(2a)의 평균 입자 직경을 12 μm 이하로 한다. 이에 따라, 피가공물에 대한 지립(2a)의 영향을 저감할 수 있으므로, 지립(2a)의 평균 입자 직경이 절삭 블레이드(2)의 날 두께 이상인 경우에 비해, 절삭 시에 박리하기 쉬운 절연막의 박리를 억제할 수 있다. 다음에, 절삭 블레이드(2)의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 2는, 절삭 블레이드(2)의 제조 방법을 나타내는 흐름도다. 우선, 상술의 지립(2a)과, 결합재(2b)의 원료인 열경화성 수지(2c)(예컨대, 페놀 수지)를 배합하여 혼합물(3)을 형성한다(배합 공정(S10)). 도 3은, 배합 공정(S10)을 나타내는 모식도이다. 배합 공정(S10)에서는, 복수의 지립(2a)과, 열경화성 수지(2c)를 혼합하여 혼합물(3)을 형성한다. 또한, 열경화성 수지(2c)는, 결합재(2b)의 원료이다. 배합 공정(S10)에서는, 예컨대, 도 3에 나타내는