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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Waferbearbeitungsverfahren, das die Handhabung eines Wafers mit verringerter Dicke erleichtern kann.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Bei einem Halbleiterbauelement-Herstellvorgang werden mehrere als Straßen bezeichnete, sich kreuzende Trennlinien an der Vorderseite eines im Wesentlichen scheibenförmigen Halbleiterwafers ausgebildet, um dadurch mehrere Bereiche abzuteilen, in denen Bauelemente, wie z. B. ICs und LSIs, jeweils ausgebildet werden. Der Halbleiterwafer wird durch eine Schneidvorrichtung entlang dieser Straßen geschnitten, um dadurch den Wafer in einzelne Halbleiterchips (Halbleiterbauelemente) zu teilen. Vor dem Schneiden des Wafers entlang der Straßen wird die Rückseite des Wafers geschliffen, um die Dicke des Wafers auf eine vorgegebene Dicke zu verringern (siehe z. B. das offengelegte
japanische Patent Nr. 2004-319885 ). In den letzten Jahren war es erforderlich, die Waferdicke auf z. B. annähernd 50 μm zu verringern, um eine Verringerung des Gewichts, der Größe und der Dicke elektrischer Geräte zu erreichen. Der Wafer, dessen Dicke so verringert wurde, wird geeignet um mehrere Mikrometer geätzt, um eine durch das Schleifen des Wafers hervorgerufene Schleifspannung zu beseitigen.
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Solch ein sehr dünner Wafer ist schwer zu handhaben, so dass die Möglichkeit der Beschädigung des Wafers während des Transports oder dergleichen besteht. Um dieses Problem zu bewältigen, wurde in dem offengelegten
japanischen Patent Nr. 2007-19461 ein Waferbearbeitungsverfahren vorgeschlagen, das die Handhabung eines Wafers mit verringerter Dicke erleichtern kann. Bei diesem Waferbearbeitungsverfahren wird die Rückseite eines Wafers in einem Bereich geschliffen, der einem an der Vorderseite des Wafers ausgebildeten Bauelementbereich entspricht, um dadurch die Dicke des Bauelementbereichs auf eine vorgegebene Dicke zu verringern, wodurch eine kreisförmige Aussparung an der Rückseite des Wafers in diesem Bereich ausgebildet wird. Durch die Ausbildung der kreisförmigen Aussparung wird ein ringförmiger Vorsprung (ringförmiger Verstärkungsabschnitt) an der Rückseite des Wafers in einem Bereich ausgebildet, der einem den Bauelementbereich umgebenden Umfangsrandbereich entspricht, wodurch die Handhabung des Wafers erleichtert wird.
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Andererseits offenbart das offengelegte
japanische Patent Nr. 2009-21462 ein Waferbearbeitungsverfahren, das die Schritte beinhaltet, die Rückseite eines Wafers zu schleifen, um eine kreisförmige Aussparung und einen die kreisförmige Aussparung umgebenden ringförmigen Vorsprung auszubilden, und als Nächstes eine Neuverdrahtungsschicht in der kreisförmigen Aussparung auszubilden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Jedoch besteht, falls die Seitenoberfläche des die kreisförmige Aussparung umgebenden ringförmigen Vorsprungs senkrecht zu der geschliffenen Oberfläche des Wafers steht, ein Problem dahingehend, dass der äußere Umfangsrand des ringförmigen Vorsprungs sehr anfällig dafür ist, bei der Handhabung des Wafers während des Transports oder dergleichen beschädigt zu werden. Insbesondere wird, wenn der innere Umfangsabschnitt des ringförmigen Vorsprungs beschädigt wird, der beschädigte Teil beim nachfolgenden Ätzen des Wafers leichter geätzt, wodurch eine große Abnutzung des ringförmigen Vorsprungs bewirkt wird. Als Folge verliert der ringförmige Vorsprung seine Funktion als Verstärkungsabschnitt. Ferner besteht, falls eine Neuverdrahtungsschicht in der kreisförmigen Aussparung ausgebildet wird, die von dem ringförmigen Vorsprung, dessen Seitenoberfläche senkrecht zu der geschliffenen Oberfläche des Wafers steht, umgeben wird, ein Problem dahingehend, dass es schwierig ist, eine bei der Photolithographie verwendete Abdecklackflüssigkeit aus der kreisförmigen Aussparung abzuführen.
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Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Waferbearbeitungsverfahren bereitzustellen, das die an dem ringförmigen Vorsprung auftretende Beschädigung verringern kann und eine Bearbeitungsflüssigkeit, wie z. B. eine Ätzflüssigkeit und eine Abdecklackflüssigkeit, wirksam aus der kreisförmigen Aussparung abführen kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Waferbearbeitungsverfahren zum Bearbeiten eines Wafers bereitgestellt, der einen Bauelementbereich, in dem mehrere Bauelemente ausgebildet sind, und einen Umfangsrandbereich, der den Bauelementbereich umgibt, an der Vorderseite des Wafers aufweist, wobei das Waferbearbeitungsverfahren beinhaltet: einen Schutzelementanbringungsschritt zum Anbringen eines Schutzelements an die Vorderseite des Wafers; einen ersten Halteschritt zum Halten des Wafers an einem ersten Einspanntisch in dem Zustand, in dem das an der Vorderseite des Wafers angebrachte Schutzelement mit dem ersten Einspanntisch in Kontakt steht, wobei der erste Einspanntisch eine erste Halteoberfläche zum Halten des Wafers und einen ersten Drehschaft, der senkrecht zu der ersten Halteoberfläche steht, aufweist; einen Schritt zum Ausbilden eines abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts, bei dem eine Schneidklinge mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die beide senkrecht zu der ersten Halteoberfläche des ersten Einspanntischs stehen, gedreht wird, wobei der äußere Umfang zumindest der ersten Oberfläche mit einer ersten abgeschrägten Oberfläche ausgebildet ist, die von der ersten Oberfläche in Richtung auf die zweite Oberfläche geneigt ist, als Nächstes die Schneidklinge zu einer Position unmittelbar oberhalb des äußeren Umfangs des Bauelementbereichs des an dem ersten Einspanntisch gehaltenen Wafers in dem Zustand bewegt wird, in dem die Rückseite des Wafers nach oben gerichtet ist und die erste abgeschrägte Oberfläche der Schneidklinge in Richtung auf den äußeren Umfang des Wafers gerichtet ist, als Nächstes der erste Einspanntisch gedreht wird und als Nächstes die Schneidklinge abgesenkt wird, um in den Wafer zu schneiden, wodurch eine ringförmige Nut an der Rückseite des Wafers ausgebildet wird, um einen ringförmigen Verstärkungsabschnitt, der eine zweite abgeschrägte Oberfläche als eine ringförmige innere Umfangsoberfläche aufweist, radial außerhalb der ringförmigen Nut an der Rückseite des Wafers auszubilden, wobei die zweite abgeschrägte Oberfläche von der Rückseite in Richtung auf die Vorderseite des Wafers radial nach innen geneigt ist; einen zweiten Halteschritt zum Halten des Wafers an einem zweiten Einspanntisch in dem Zustand, in dem das an der Vorderseite des Wafers angebrachte Schutzelement mit dem zweiten Einspanntisch in Kontakt steht, nachdem der Schritt zum Ausbilden des abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts durchgeführt wurde, wobei der zweite Einspanntisch eine zweite Halteoberfläche zum Halten des Wafers und einen zweiten Drehschaft, der senkrecht zu der zweiten Halteoberfläche steht, aufweist; und einen Waferschleifschritt, bei dem eine Schleifscheibe, die einen Schleifring mit einer Schleifoberfläche gegenüber der Rückseite des Wafers beinhaltet, gedreht wird, indem ein senkrecht zu der Schleifoberfläche stehender dritter Drehschaft angetrieben wird, als Nächstes die Schleifscheibe abgesenkt wird, um die Schleifoberfläche mit der Rückseite des an dem zweiten Einspanntisch gehaltenen Wafers in Kontakt zu bringen, als Nächstes der zweite Einspanntisch gedreht wird und als Nächstes die Schleifscheibe zugeführt wird, um dadurch die Rückseite des Wafers in einem Bereich, der dem Bauelementbereich entspricht, zumindest bis zu der gleichen Tiefe wie die des unteren Endes der in dem Schritt zum Ausbilden des abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts ausgebildeten ringförmigen Nut zu schleifen, so dass eine kreisförmige Aussparung an der Rückseite des Wafers so ausgebildet wird, dass sie von dem ringförmigen Verstärkungsabschnitt, der die zweite abgeschrägte Oberfläche aufweist, umgeben wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die zweite abgeschrägte Oberfläche als die innere Umfangsoberfläche des ringförmigen Verstärkungsabschnitts des Wafers ausgebildet. Dementsprechend kann eine Beschädigung an dem ringförmigen Verstärkungsabschnitt unterdrückt werden. Ferner kann beim Ätzen des Wafers nachdem der Waferschleifschritt durchgeführt wurde eine in die kreisförmige Aussparung des Wafers zugeführte Ätzflüssigkeit wegen der zweiten abgeschrägten Oberfläche des ringförmigen Verstärkungsabschnitts leicht aus der kreisförmigen Aussparung abgeführt werden. Ferner kann, falls eine Neuverdrahtungsschicht an der unteren Oberfläche der kreisförmigen Aussparung des Wafers ausgebildet wird, eine Abdecklackflüssigkeit wegen der zweiten abgeschrägten Oberfläche des ringförmigen Verstärkungsabschnitts leicht aus der kreisförmigen Aussparung abgeführt werden.
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Ferner wird beim Teilen des Wafers in einzelne Chips durch Verwendung einer Schneidvorrichtung nachdem der Waferschleifschritt durchgeführt wurde ein an einem ringförmigen Rahmen gehaltenes Zerteilungsband an die Rückseite des Wafers angebracht, um so die Handhabung jedes Chips nach dem Teilungsschritt zu erleichtern. Da der ringförmige Verstärkungsabschnitt die zweite abgeschrägte Oberfläche aufweist, ist es möglich, die Entstehung von Luftblasen zwischen dem ringförmigen Verstärkungsabschnitt und der kreisförmigen Aussparung beim Anbringen des Zerteilungsbands an die Rückseite des Wafers zu verhindern.
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Ferner kann, da die abgeschrägte ringförmige Nut vor der Durchführung des Waferschleifschritts ausgebildet wird, eine durch den Waferschleifschritt verursachte Verunreinigung leicht entfernt werden. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass die Verunreinigung an der geschliffenen Oberfläche des Wafers abgelagert oder belassen wird, wodurch Vorteile bei den nachfolgenden Schritten erzielt werden (z. B. Vereinfachung der Reinigung oder Verhinderung eines Bleichens des Wafers bei einem Ätzschritt).
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Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, diese zu verwirklichen, werden offenkundiger werden und die Erfindung selbst wird am besten verstanden werden, indem die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, studiert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiterwafers von dessen Vorderseite aus betrachtet;
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Halbleiterwafers von dessen Rückseite aus betrachtet in dem Zustand, in dem ein Schutzband an der Vorderseite des Halbleiterwafers angebracht ist;
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3 ist eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung, die bei der Durchführung des Waferbearbeitungsverfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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4A ist eine Seitenansicht einer Schneidklinge als einer ersten bevorzugten Ausführungsform, die bei der Durchführung eines Schritts zum Ausbilden eines abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts verwendet wird;
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4B ist eine der 4A ähnliche Ansicht, die eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Schneidklinge zeigt;
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5 ist eine Schnittseitendarstellung zur Veranschaulichung des Schritts zum Ausbilden des abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts;
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6 ist eine Schnittseitendarstellung des Wafers, der durch Durchführung des Schritts zum Ausbilden des abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts erhalten wird;
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7 ist eine perspektivische Ansicht einer Schleifvorrichtung, die bei der Durchführung des Waferbearbeitungsverfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Waferschleifschritt unter Verwendung der in 7 gezeigten Schleifvorrichtung zeigt;
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9 ist eine schematische Draufsicht zur Veranschaulichung des Waferschleifschritts;
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10 ist eine Schnittseitendarstellung zur Veranschaulichung des Waferschleifschritts;
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11 ist eine Schnittseitendarstellung des Wafers, der durch Durchführung des Waferschleifschritts erhalten wird; und
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12 ist eine Schnittseitendarstellung zur Veranschaulichung eines Ätzschritts.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein Waferbearbeitungsverfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines durch die vorliegende Erfindung zu bearbeitenden Halbleiterwafers 11. Der in 1 gezeigte Halbleiterwafer 11 ist z. B. ein Siliziumwafer mit einer Dicke von 700 μm. Der Halbleiterwafer 11 weist eine Vorderseite 11a und eine Rückseite 11b auf. Mehrere sich kreuzende Straßen (Trennlinien) 13 sind an der Vorderseite 11a des Halbleiterwafers 11 ausgebildet, um dadurch mehrere rechteckige Bereiche abzuteilen, in denen mehrere Bauelemente 15, wie z. B. ICs und LSIs, jeweils ausgebildet sind. Der Halbleiterwafer 11 beinhaltet einen Bauelementbereich 17, in dem die Bauelemente 15 ausgebildet sind, und einen Umfangsrandbereich 19, der den Bauelementbereich 17 umgibt. Die Breite des Umfangsrandbereichs 19 ist auf annähernd 2 bis 3 mm festgelegt. Der äußere Umfang des Halbleiterwafers 11 ist mit einer Kerbe 21 als einer Markierung ausgebildet, welche die Kristallorientierung des Siliziumwafers anzeigt.
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Beim Schleifen der Rückseite 11b des Halbleiterwafers 11, das später beschrieben wird, wird die Vorderseite 11a des Halbleiterwafers 11 an einem Einspanntisch einer Schleifvorrichtung unter Ansaugen gehalten und es ist deshalb notwendig, die Vorderseite 11a des Halbleiterwafers 11 zu schützen. Wie in 2 gezeigt ist, wird ein Schutzband 23 an die Vorderseite 11a des Halbleiterwafers 11 angebracht, indem ein Schutzelementanbringungsschritt des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Dementsprechend wird die Vorderseite 11a des Halbleiterwafers 11 durch das Schutzband 23 geschützt und ist die Rückseite 11b des Halbleiterwafers 11 freigelegt, wie in 2 gezeigt ist.
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Mit Bezug auf 3 wird eine perspektivische Ansicht einer Schneidvorrichtung 2 gezeigt, die bei der Durchführung eines Schritts zum Ausbilden eines abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Ein Bedienmittel 4, das es einem Benutzer ermöglicht, Anweisungen, wie z. B. Bearbeitungsbedingungen, in die Schneidvorrichtung 2 einzugeben, ist an dem vorderen Abschnitt der Schneidvorrichtung 2 vorgesehen. Ein Anzeigemittel 6, wie z. B. ein CRT, zum Anzeigen einer Anleitungsdarstellung für den Benutzer oder eines durch ein Abbildungsmittel, das nachfolgend hierin beschrieben wird, erhaltenen Bilds ist ebenfalls vorgesehen.
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Mehrere Halbleiterwafer 11, die jeweils das an der Vorderseite 11a angebrachte Schutzband 23 aufweisen, sind in einer Waferkassette 8 gespeichert. Die Waferkassette 8 ist an einem vertikal bewegbaren Kassettenheber 9 angeordnet. An der Rückseite der Waferkassette 8 ist ein Auswerf-/Einführ-Mittel 10 zum Auswerfen des Wafers 11 aus der Waferkassette 8 vor der Bearbeitung und Einführen des Wafers 11 in die Waferkassette 8 nach der Bearbeitung vorgesehen.
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Ein Übergangsanordnungsbereich 12 zum vorübergehenden Anordnen des Wafers 11 vor der Bearbeitung oder nach der Bearbeitung ist zwischen der Waferkassette 8 und dem Auswerf-/Einführ-Mittel 10 vorgesehen. Ferner ist ein Positionierungsmittel 14 zum Positionieren des Wafers 11 in dem Übergangsanordnungsbereich 12 vorgesehen. Ein erstes Fördermittel 16 mit einem schwenkbaren Arm zum Fördern des Wafers 11 unter Verwendung eines Saugvakuums ist in der Umgebung des Übergangsanordnungsbereichs 12 vorgesehen. Der Wafer 11 wird durch das erste Fördermittel 16 unter Ansaugen von dem Übergangsanordnungsbereich 12 zu einem Einspanntisch 18 gefördert. Der Wafer 11 wird als Nächstes unter Ansaugen an dem Einspanntisch 18 gehalten. Die Bezugszeichen 19 bezeichnen mehrere Klemmen zum Befestigen des Wafers 11 an der oberen Oberfläche des Einspanntischs 18.
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Der Einspanntisch 18 ist drehbar und in der X-Richtung hin und her bewegbar. Ein Ausrichtungsmittel 20 zum Erfassen eines zu schneidenden Bereichs an der betreffenden Oberfläche des Wafers 11 ist oberhalb eines Wegs der Bewegung des Einspanntischs 18 entlang der X-Richtung vorgesehen. Das Ausrichtungsmittel 20 beinhaltet ein Abbildungsmittel 22 zum Abbilden der betreffenden Oberfläche des Wafers 11, so dass das Ausrichtungsmittel 20 den zu schneidenden Bereich durch Bildverarbeitung, wie z. B. Musterabgleich, gemäß einem durch das Abbildungsmittel 22 erhaltenen Bild erfassen kann. Das durch das Abbildungsmittel 22 erhaltene Bild wird durch das Anzeigemittel 6 angezeigt.
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An der linken Seite des Ausrichtungsmittels 20 in der Betrachtung der 3 ist ein Schneidmittel (Schneideinheit) 24 zum Durchführen eines Schneidvorgangs an dem an dem Einspanntisch 18 gehaltenen Wafer 11 vorgesehen. Die Schneideinheit 24 ist einstückig mit dem Ausrichtungsmittel 20 und diese sind zusammen in der Y-Richtung und der Z-Richtung bewegbar. Die Schneideinheit 24 beinhaltet eine Achse 26, die dafür ausgelegt ist, drehend angetrieben zu werden, und eine Schneidklinge 28, die an dem vorderen Ende der Achse 26 angebracht ist. Die Schneideinheit 24 ist in der Y-Richtung und der Z-Richtung bewegbar. Die Schneidklinge 28 ist an einer Verlängerungslinie angeordnet, die sich von dem Abbildungsmittel 22 in der X-Richtung erstreckt. Das Bezugszeichen 25 bezeichnet ein zweites Fördermittel zum Fördern des Wafers 11 von dem Einspanntisch 18 zu einer Reinigungsvorrichtung 27 nach der Durchführung des Schneidvorgangs. Die Reinigungsvorrichtung 27 wirkt so, dass sie den Wafer 11 reinigt und als Nächstes den Wafer 11 unter Verwendung eines Luftstrahls aus einer Luftdüse trocknet.
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4A zeigt die Schneidklinge 28 als eine erste bevorzugte Ausführungsform, die bei der Durchführung des Schritts zum Ausbilden des abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts verwendet wird. Die Schneidklinge 28 weist eine erste Oberfläche 28a und eine zweite Oberfläche 28b auf, die beide senkrecht zu der Achse (Drehschaft) 26 stehen. Der äußere Umfang der ersten Oberfläche 28a ist mit einer abgeschrägten Oberfläche 29 ausgebildet, die von der ersten Oberfläche 28a in Richtung auf die zweite Oberfläche 28b geneigt ist.
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4B zeigt eine Schneidklinge 28A als eine zweite bevorzugte Ausführungsform, die bei der Durchführung des Schritts zum Ausbilden des abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts verwendet werden kann. Die Schneidklinge 28A weist eine erste Oberfläche 28a und eine zweite Oberfläche 28b auf, die beide senkrecht zu der Achse (Drehschaft) 26 stehen. Die äußeren Umfänge der ersten Oberfläche 28a und der zweiten Oberfläche 28b sind jeweils mit abgeschrägten Oberflächen 29a und 29b ausgebildet, die in Richtung auf die Mitte der Schneidklinge 28A in der Richtung von deren Dicke geneigt sind.
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Der Schritt zum Ausbilden des abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts unter Verwendung der in 4A gezeigten Schneidklinge 28 wird nun mit Bezug auf 5 beschrieben. Zunächst wird die Schneidklinge 28, welche die abgeschrägte Oberfläche 29 entlang des äußeren Umfangs der ersten Oberfläche 28a aufweist, durch Antreiben der Achse 26 gedreht und als Nächstes zu einer Position unmittelbar oberhalb des äußeren Umfangs des Bauelementbereichs 17 des an dem Einspanntisch 18 gehaltenen Wafers 11 in dem Zustand bewegt, in dem die Rückseite 11b des Wafers 11 nach oben gerichtet ist. Danach wird der Einspanntisch 18 mit einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht und als Nächstes die Schneidklinge 28 abgesenkt, wie durch einen Pfeil A in 5 gezeigt ist, um so in den Wafer 11 zu schneiden. Als Folge wird eine ringförmige Nut 30 an der Rückseite 11b des Wafers 11 ausgebildet, wie in 6 gezeigt ist. Durch die Ausbildung der ringförmigen Nut 30 wird ein ringförmiger Verstärkungsabschnitt 76, der eine abgeschrägte Oberfläche 77 als eine ringförmige innere Umfangsoberfläche aufweist, radial außerhalb der ringförmigen Nut 30 an der Rückseite 11b des Wafers 11 ausgebildet, wobei die abgeschrägte Oberfläche 77 von der Rückseite 11b in Richtung auf die Vorderseite 11a des Wafers 11 radial nach innen geneigt ist.
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Nach der Durchführung des oben beschriebenen Schritts zum Ausbilden des abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts wird ein Waferschleifschritt zum Schleifen der Rückseite 11b des Wafers 11 in einem Bereich, der dem Bauelementbereich 17 entspricht, unter Verwendung einer in 7 gezeigten Schleifvorrichtung 32 durchgeführt. Mit Bezug auf 7 wird eine perspektivische Ansicht der bei der Durchführung des Waferschleifschritts verwendeten Schleifvorrichtung 32 gezeigt. Die Schleifvorrichtung 32 beinhaltet eine Basis (Gehäuse) 34 mit einer Säule 36, die sich an dem hinteren Ende vertikal erstreckt. Ein Paar sich vertikal erstreckender Führungsschienen 38 ist an der vorderen Oberfläche der Säule 36 befestigt. Eine Schleifeinheit (Schleifmittel) 40 ist so an der Säule 36 angebracht, dass sie entlang der Führungsschienen 38 vertikal bewegbar ist. Die Schleifeinheit 40 beinhaltet ein Gehäuse 42 und ein Halteelement 44 zum Halten des Gehäuses 42. Das Halteelement 44 ist an einer sich bewegenden Basis 46 angebracht, die entlang der Führungsschienen 38 vertikal bewegbar ist.
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Die Schleifeinheit 40 beinhaltet eine drehbar in dem Gehäuse 42 aufgenommene Achse 48, ein an dem unteren Ende der Achse 48 befestigtes Anbringungselement 50, eine an der unteren Oberfläche des Anbringungselements 50 durch Schrauben angebrachte Schleifscheibe 52, wobei die Schleifscheibe 52 mehrere ringförmig angeordnete Schleifelemente aufweist, und einen Servomotor 56 zum Drehen der Achse 48. Die Schleifvorrichtung 32 beinhaltet ferner einen Schleifeinheitsbewegungsmechanismus 62 zum vertikalen Bewegen der Schleifeinheit 40 entlang der Führungsschienen 38. Der Schleifeinheitsbewegungsmechanismus 62 besteht aus einer Kugelgewindespindel 58 in Gewindeeingriff mit der sich bewegenden Basis 46 zum vertikalen Bewegen der sich bewegenden Basis 46 entlang der Führungsschienen 38 und einem Pulsmotor 60 zum Drehen der Kugelgewindespindel 58. Dementsprechend wird die Kugelgewindespindel 58 gedreht, wenn der Pulsmotor 60 angetrieben wird, um dadurch die sich bewegende Basis 46 vertikal zu bewegen.
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Die obere Oberfläche der Basis 34 ist mit einer Aussparung 34a ausgebildet und ein Einspanntischmechanismus 64 ist in der Aussparung 34a vorgesehen. Der Einspanntischmechanismus 64 weist einen Einspanntisch 66 auf. Der Einspanntisch 66 ist durch einen Bewegungsmechanismus (nicht gezeigt) in der Y-Richtung bewegbar, um wahlweise eine Wafer-Anbringungs-/Abnahme-Position A, die an der Vorderseite der Schleifeinheit 40 festgelegt ist, wie in 7 gezeigt ist, und eine Schleifposition B, die der Schleifeinheit 40 an deren unterer Seite gegenüberliegt, einzunehmen. Ein Paar von Balgen 68 und 70 ist an der vorderen und der hinteren Seite des Einspanntischs 66 vorgesehen. Ferner ist eine Bedientafel 72, welche die Eingabe von Schleifbedingungen oder dergleichen durch einen Benutzer der Schleifvorrichtung 32 ermöglicht, an der oberen Oberfläche des vorderen Endabschnitts der Basis 34 vorgesehen.
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Der Waferschleifschritt unter Verwendung der Schleifvorrichtung 32 wird auf eine solche Weise durchgeführt, dass die Rückseite 11b des Halbleiterwafers 11 in einem Bereich geschliffen wird, der dem Bauelementbereich 17 entspricht, um eine kreisförmige Aussparung auszubilden und gleichzeitig den abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitt 76, der dem Umfangsrandbereich 19 entspricht, um die kreisförmige Aussparung herum zu belassen. Spezieller wird, wie in 8 gezeigt ist, die Schleifscheibe 52 abnehmbar an dem Anbringungselement 50, das an dem unteren Ende der Achse 48 befestigt ist, angebracht. Die Schleifscheibe 52 besteht aus einer Scheibenbasis 54 und einem an der unteren Oberfläche der Scheibenbasis 54 befestigten Schleifring 55. Der Schleifring 55 besteht aus mehreren Schleifelementen, die mit vorgegebenen Abständen entlang des äußeren Umfangs der Scheibenbasis 54 ringförmig angeordnet sind. Der Wafer 11 mit der in 6 gezeigten ringförmigen Nut 30 wird unter Ansaugen an dem Einspanntisch 66 an der in 7 gezeigten Wafer-Anbringungs-/Abnahme-Position A in dem Zustand gehalten, in dem das an der Vorderseite 11a des Wafers 11 angebrachte Schutzband 23 mit der oberen Oberfläche des Einspanntischs 66 in Kontakt steht. Danach wird der Einspanntisch 66 in der Y-Richtung zu der Schleifposition B bewegt.
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Die Beziehung zwischen dem an dem Einspanntisch 66 gehaltenen Wafer 11 und dem Schleifring 55 der Schleifscheibe 52 wird nun mit Bezug auf 9 beschrieben. Der Mittelpunkt P1 der Drehung des Einspanntischs 66 und der Mittelpunkt P2 der Drehung des Schleifrings 55 weichen voneinander ab, wie in 9 gezeigt ist. Ferner ist der äußere Durchmesser des Schleifrings 55 so festgelegt, dass er kleiner als der Durchmesser eines Grenzkreises 78 zwischen dem Bauelementbereich 17 und dem Umfangsrandbereich 19 des Wafers 11 und geringfügig größer als der Radius des Grenzkreises 78 ist. Dementsprechend tritt der Schleifring 55 durch den Mittelpunkt P1 der Drehung des Einspanntischs 66.
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An der Schleifposition B wird der Einspanntisch 66 z. B. mit 300 U/Min in der durch einen Pfeil 67 gezeigten Richtung gedreht und der Schleifring 55 z. B. mit 6000 U/Min in der durch einen Pfeil 53 gezeigten Richtung gedreht, wie in 8 und 9 gezeigt ist. Zur gleichen Zeit wird der Schleifeinheitsbewegungsmechanismus 62 angetrieben, um den Schleifring 55 mit der Rückseite 11b des Wafers 11 in einem Bereich innerhalb der ringförmigen Nut 30 in Kontakt zu bringen. Ferner wird die Schleifscheibe 52 mit einer vorgegebenen Zuführgeschwindigkeit um einen vorgegebenen Betrag nach unten zugeführt.
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Mit Bezug auf 10 ist eine vertikale Schnittdarstellung des Wafers 11 gezeigt, der durch den Waferschleifschritt bearbeitet wird. Bei diesem Waferschleifschritt wird die Rückseite 11b des Wafers 11 bis zumindest zu der gleichen Tiefe wie die des unteren Endes der in dem oben mit Bezug auf 5 beschriebenen Schritt zum Ausbilden des abgeschrägten ringförmigen Verstärkungsabschnitts ausgebildeten ringförmigen Nut 30 geschliffen. Als Folge wird die Rückseite 11b des Halbleiterwafers 11 in einem Bereich geschliffen, der dem Bauelementbereich 17 entspricht, um eine kreisförmige Aussparung 74 mit einer vorgegebenen Tiefe auszubilden und gleichzeitig einen Bereich, der dem Umfangsrandbereich 19 entspricht, als den ringförmigen Verstärkungsabschnitt 76 zu belassen, wie in 11 gezeigt ist. Die innere Umfangsoberfläche 77 des ringförmigen Verstärkungsabschnitts 76 ist als eine abgeschrägte Oberfläche ausgebildet. Die Dicke des Halbleiterwafers 11 in dem Bauelementbereich 17 ist durch die Ausbildung der kreisförmigen Aussparung 74 auf eine vorgegebene Dicke (z. B. 30 μm) verringert.
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Nach der Durchführung des oben beschriebenen Waferschleifschritts wird der Halbleiterwafer 11 unter Ansaugen an einem Einspanntisch 80 einer Ätzvorrichtung gehalten, wie in 12 gezeigt ist, und eine Ätzflüssigkeit aus einem Ätzflüssigkeitszuführmittel 82 in die kreisförmige Aussparung 74 des Halbleiterwafers 11 zugeführt, wodurch eine Schleifspannung von der unteren Oberfläche der kreisförmigen Aussparung 74 beseitigt wird.
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Nach der Durchführung dieses Ätzschritts muss die Ätzflüssigkeit aus der kreisförmigen Aussparung 74 abgeführt werden. Wie in einer vergrößerten Darstellung eines eingekreisten Abschnitts des Halbleiterwafers 11 in 12 gezeigt ist, ist die ringförmige abgeschrägte Oberfläche 77 zwischen dem ringförmigen Verstärkungsabschnitt 76 und der kreisförmigen Aussparung 74 ausgebildet, so dass die Ätzflüssigkeit leicht aus der kreisförmigen Aussparung 74 abgeführt werden kann, wie durch einen Pfeil 84 gezeigt ist.
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Falls eine Neuverdrahtungsschicht an der unteren Oberfläche der kreisförmigen Aussparung 74 des Wafers 11 ausgebildet werden muss, wird die Neuverdrahtungsschicht durch Photolithographie ausgebildet, die bei einem Halbleiterbauelement-Herstellvorgang verwendet wird. Eine bei dieser Photolithographie verwendete Abdecklackflüssigkeit kann wegen der abgeschrägten Oberfläche 77 leicht aus der kreisförmigen Aussparung 74 abgeführt werden.
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Gemäß dem Waferbearbeitungsverfahren bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die ringförmige abgeschrägte Oberfläche 77 als die innere Umfangsoberfläche des ringförmigen Verstärkungsabschnitts 76 des Wafers 11 ausgebildet. Dementsprechend kann eine Beschädigung an dem ringförmigen Verstärkungsabschnitt 76 unterdrückt werden. Ferner wird beim Teilen des so geschliffenen Wafers 11 in einzelne Chips unter Verwendung einer Schneidvorrichtung ein an einem ringförmigen Rahmen gehaltenes Zerteilungsband an die Rückseite 11b des Wafers 11 angebracht, um so die Handhabung jedes Chips nach dem Teilungsschritt zu erleichtern. Da die ringförmige abgeschrägte Oberfläche 77 zwischen dem ringförmigen Verstärkungsabschnitt 76 und der kreisförmigen Aussparung 74 ausgebildet ist, ist es möglich, die Entstehung von Luftblasen zwischen dem ringförmigen Verstärkungsabschnitt 76 und der kreisförmigen Aussparung 74 bei der Anbringung des Zerteilungsbands an die Rückseite 11b des Wafers 11 zu verhindern.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Umfang der Erfindung ist durch die angefügten Ansprüche definiert und alle Veränderungen und Abwandlungen, die innerhalb der Äquivalenz des Umfangs der Ansprüche liegen, werden deshalb durch die Erfindung umfasst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2004-319885 [0002]
- JP 2007-19461 [0003]
- JP 2009-21462 [0004]
