DE102012205251A1 - Method for processing disk-shaped semiconductor wafer utilized for producing semiconductor chips, involves applying adhesive to outer peripheral portion of wafer semiconductor, so that additional processing of wafer is performed - Google Patents
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Abstract
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleiterbearbeitungsverfahren (engl.: semiconductor wafer processing method), welches die Handhabbarkeit eines Halbleiterwafers mit verringerter Dicke nicht beeinträchtigt.The present invention relates to a semiconductor wafer processing method which does not impair the operability of a semiconductor wafer having a reduced thickness.
Stand der TechnikState of the art
Bei einem Halbleitereinrichtungsherstellprozess werden Trennungslinien genannt Straßen in einem Gittermuster an einer Vorderseite eines im Wesentlichen diskförmigen Halbleiterwafers angeordnet, um dadurch eine Vielzahl an Regionen zu unterteilen, wobei in jeder dieser Regionen Einrichtungen, wie beispielsweise ICs und LSIs ausgebildet sind. Der Halbleiterwafer wird entlang der Straßen verwendend eine Schneidvorrichtung geschnitten, um dadurch den Halbleiterwafer in individuelle Halbleiterchips (Einrichtungen) zu unterteilen. Vor dem Schneiden des Halbleiterwafers entlang der Straßen wird eine Rückseite des Halbleiterwafers geschliffen, um die Dicke des Halbleiterwafers auf eine vorgegebene Dicke zu reduzieren. Um in den letzten Jahren eine Reduzierung der Größe und des Gewichts von elektrischer Ausstattung/Equipment zu erreichen, wurde es notwendig, die Dicke eines Wafers weiter auf beispielsweise ungefähr 50 μm zu reduzieren. Solch ein dünner Wafer, der auf diese Weise geschliffen wurde, ist schwierig zu handhaben und es besteht daher eine Möglichkeit einer Beschädigung des Wafers während des Transports oder dergleichen. Um diesem Problem Herr zu werden, wurde in dem veröffentlichten japanischen Patent
Als eine weitere Maßnahme, um die Handhabung solch eines dünnen Wafers zu erleichtern, wird die Verwendung eines Substrats genannt eine Abstützplatte in dem japanischen Patent
Als neue dreidimensionale Anordnungstechnik wurde vor kurzem eine Stapeltechnik, bei der eine Vielzahl an Halbleiterchips gestapelt wird und Durchgangselektroden (engl.: through electrodes), die durch die gestapelten Halbleiterchips penetrieren, ausgebildet sind, um diese Halbleiterchips zu verbinden oder eine Stapeltechnik, bei der eine Vielzahl an Halbleiterwafern gestapelt wird und Durchgangselektroden, die durch die gestapelten Halbleiterwafer penetrieren, ausgebildet werden, um diese Halbleiterwafer zu verbinden, entwickelt.As a recent three-dimensional arrangement technique, a stacking technique in which a plurality of semiconductor chips are stacked and through electrodes penetrated by the stacked semiconductor chips is recently formed to connect these semiconductor chips or a stacking technique in which a A plurality of semiconductor wafers is stacked and developed through-electrode, which penetrate through the stacked semiconductor wafer, are formed to connect these semiconductor wafers, developed.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Das Substrat ist mittels eines Haftvermittlers an der Vorderseite des Halbleiterwafers befestigt und die Einrichtungsfläche des Wafers ist als eine mikroskopische Struktur ausgebildet. Demgemäß ist es nach dem Entfernen des Substrats von dem Wafer schwierig, das Haftmittel zu entfernen, das in dieser mikroskopischen (unebenen) Struktur verbleibt. Ferner muss das beim Schleifen des Wafers zu verwendende Substrat einen hohen Ebenheitsgrad aufweisen und solch ein Substrat mit einer hohen Ebenheit (engl.: flatness) ist sehr teuer. Demgemäß wird ein Verfahren zum Schleifen des Wafers ohne Verwendung solch eines Substrats gewünscht.The substrate is attached to the front side of the semiconductor wafer by means of an adhesion promoter and the device surface of the wafer is formed as a microscopic structure. Accordingly, after removing the substrate from the wafer, it is difficult to remove the adhesive remaining in this microscopic (uneven) structure. Further, the substrate to be used in grinding the wafer must have a high degree of flatness, and such a substrate having a high flatness is very expensive. Accordingly, a method of grinding the wafer without using such a substrate is desired.
Auf der anderen Seite ist es bei der dreidimensionalen Anbringtechnik verwendend Durchgangselektroden notwendig einen Halbleiterwafer mit Durchgangselektroden herzustellen. Die Herstellung eines Halbleiterwafers mit Durchgangselektroden benötigt verschiedene Bearbeitungen, umfassend das Ausbilden der Durchgangselektroden, das Ausbilden von Vorsprüngen an der Vorderseite des Wafers, und das Ausbilden einer Folie an der Rückseite des Wafers. Jedoch können die folgenden Probleme auftreten. Im Allgemeinen weist ein Halbleiterwafer zur Verwendung bei der dreidimensionalen Anordnung eine Dicke von 50 μm oder weniger auf. Demgemäß muss als Maßnahme gegen einen scharfen Rand beim Schleifen des Wafers, der Wafer einer Randbearbeitung (engl.: edge trimming) vor dem Schleifen ausgesetzt werden, wodurch mühevolle Schritte durchgeführt werden müssen.On the other hand, in the three-dimensional mounting technique using through electrodes, it is necessary to manufacture a semiconductor wafer with through electrodes. The fabrication of a semiconductor wafer with through electrodes requires various processing, including forming the through electrodes, forming protrusions on the front side of the wafer, and forming a film on the back side of the wafer. However, the following problems may occur. In general, a semiconductor wafer for use in the three-dimensional arrangement has a thickness of 50 μm or less. Accordingly, as a measure against a sharp edge in the grinding of the wafer, the wafer must be subjected to edge trimming before grinding, which requires troublesome steps to be performed.
Bei dem Vorgang des Herstellens eines Halbleiterwafers mit Durchgangselektroden ist es notwendig eine Wärmebehandlung, wie beispielsweise einen Metallfolienausbildungsschritt, umfassend Erwärmung auf ungefähr 450°C und einen Rückflussschritt (engl.: reflow step), umfassend Erwärmen auf ungefähr 200°C durchzuführen. Demgemäß, in dem Fall, dass ein Substrat mittels eines Haftvermittlers an der Vorderseite des Wafers befestigt wird, kann das Haftmittel an der Einrichtungsoberfläche des Wafers nach dem Durchführen der oben erwähnten Wärmebehandlung verbleiben. Ferner ist das Haftmittel, das solchen hohen Temperaturen widerstehen kann, teuer.In the process of manufacturing a semiconductor wafer with through electrodes, it is necessary to perform a heat treatment such as a metal foil forming step comprising heating to about 450 ° C and a reflow step comprising heating to about 200 ° C. Accordingly, in the case that a substrate by means of an adhesion promoter to is attached to the front side of the wafer, the adhesive may remain on the device surface of the wafer after performing the above-mentioned heat treatment. Furthermore, the adhesive that can withstand such high temperatures is expensive.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Halbleiterwaferbearbeitungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das die obigen Probleme des Stands der Technik lösen kann.It is therefore an object of the present invention to provide a semiconductor wafer processing method which can solve the above problems of the prior art.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bearbeitungsverfahren für einen Halbleiterwafer mit einem Einrichtungsbereich, in dem eine Vielzahl an Halbleitereinrichtungen jeweils in einer Vielzahl an Bereichen ausgebildet ist, die durch eine Vielzahl an sich schneidenden Trennungslinien, die an der Vorderseite des Halbleiterwafers ausgebildet sind, unterteilt ist und einen Umfangstrennbereich, der den Einrichtungsbereich umgibt, vorgesehen, wobei das Bearbeitungsverfahren, umfasst einen Schutztape-Befestigungsschritt des Befestigens eines Schutztapes/Schutzbandes an der Vorderseite des Halbleiterwafers; einen Schleifschritt des Schleifens der Rückseite des Halbleiterwafers in einem zentralen Bereich, der dem Einrichtungsbereich entspricht, um dadurch eine kreisförmige Ausnehmung und einen ringförmigen Vorsprung, umfassend den Umfangsgrenzbereich, der die kreisförmige Ausnehmung nach dem Durchführen des Schutztape-Befestigungsschritts umgibt, auszubilden; einen Schutztape-Entfernungsschritt des Entfernens des Schutztapes von der Vorderseite des Halbleiterwafers nach dem Durchführen des Schleifschrittes; einen Substratvorsehschritt des Anlegens eines Haftmittels/Haftvermittlers an nur einem äußeren Umfangsabschnitt des Halbleiterwafers, um ein Substrat an die Vorderseite des Halbleiterwafers nach dem Durchführen des Schutztape-Entfernungsschritts zu bonden; und einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt des Durchführens einer zusätzlichen Bearbeitung an dem Halbleiterwafer nach dem Durchführen des Substratvorsehschrittes.According to one aspect of the present invention, a processing method for a semiconductor wafer having a device region in which a plurality of semiconductor devices are respectively formed in a plurality of regions divided by a plurality of intersecting separation lines formed on the front side of the semiconductor wafer and a peripheral parting area surrounding the device area, the machining method including a protective tape attaching step of attaching a protective tape / protective tape to the front side of the semiconductor wafer; a grinding step of grinding the back side of the semiconductor wafer in a central area corresponding to the device area to thereby form a circular recess and an annular protrusion including the peripheral boundary area surrounding the circular recess after performing the protective tape attaching step; a protective tape removing step of removing the protective tape from the front side of the semiconductor wafer after performing the grinding step; a substrate providing step of applying an adhesive agent to only an outer peripheral portion of the semiconductor wafer to bond a substrate to the front side of the semiconductor wafer after performing the protective tape removing step; and an additional processing step of performing additional processing on the semiconductor wafer after performing the substrate providing step.
Bevorzugt umfasst das Halbleiterbearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ferner einen kreisförmigen Schneideschritt des kreisförmigen Schneidens des Halbleiterwafers, um dadurch den Einrichtungsbereich von dem Umfangsgrenzbereich nach dem zusätzlichen Bearbeitungsschritt zu trennen.Preferably, the semiconductor processing method according to the present invention further comprises a circular cutting step of circularly cutting the semiconductor wafer to thereby separate the device region from the peripheral boundary region after the additional processing step.
Bei dem Halbleiterwaferbearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Schutztape an der Vorderseite des Halbleiterwafers ohne Verwendung eines Substrates beim Schleifen des Halbleiterwafers befestigt, um die kreisförmige Ausnehmung an der Rückseite des Halbleiterwafers in seinem zentralen Bereich, der dem Einrichtungsbereich entspricht, auszubilden. Demgemäß wird ein teures Substrat beim Schleifen des Halbleiterwafers nicht benötigt und das Problem des scharfen Randes nach dem Schleifen tritt nicht auf. Ferner wird durch Vorsehen des Substrats an dem Halbleiterwafer das Haftmittel nur an dem äußeren Umfangsabschnitt des Halbleiterwafers angewendet, um das Substrat an die Vorderseite des Halbleiterwafers zu bonden. Demgemäß verbleibt das Haftmittel sogar nach der Wärmebehandlung nicht in dem Einrichtungsbereich. Zusätzlich kann der Betrag an Haftmittelmaterial, das beim Vorsehen des Substrats an dem Halbleiterwafer zu verwenden ist, reduziert werden.In the semiconductor wafer processing method according to the present invention, the protective tape is attached to the front side of the semiconductor wafer without using a substrate when the semiconductor wafer is ground to form the circular recess on the back side of the semiconductor wafer in its central area corresponding to the device area. Accordingly, an expensive substrate is not needed when grinding the semiconductor wafer, and the problem of the sharp edge after the grinding does not occur. Further, by providing the substrate on the semiconductor wafer, the adhesive is applied only to the outer peripheral portion of the semiconductor wafer to bond the substrate to the front surface of the semiconductor wafer. Accordingly, the adhesive does not remain in the device area even after the heat treatment. In addition, the amount of adhesive material to be used in providing the substrate to the semiconductor wafer can be reduced.
Das obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art der Umsetzung von dieser werden besser ersichtlich und die Erfindung selbst wird am besten verstanden durch das Studium der folgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen.The above and other objects, features and advantages of the present invention and the manner of implementation thereof will become more apparent and the invention itself will be best understood by reading the following description and appended claims with reference to the accompanying drawings, some of which are preferred Embodiments of the invention show.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bezugnehmend auf
Bei dem Halbleiterwafer-Bearbeitungsverfahren gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform wird Schritt S10 des Flussdiagramms, das in
Anschließend wird Schritt S12 als ein Schleifschritt durchgeführt, um die Rückseite
Bei dem Schleifschritt S12 wird der Spanntisch
Der Zusammenhang zwischen dem Halbleiterwafer
Nach dem Durchführen des oben erwähnten Schleifschritts wird der Schritt S13 als ein Schutztape-Entfernungsschritt durchgeführt, um das Schutztape
In dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Substrat
Eine weitere Modifizierung ist in
Nach dem Durchführen des Substratvorsehschritts, der oben erwähnt wurde, wird Schritt S15 als ein Durchgangselektrodenausbildungsschritt durchgeführt, um Durchgangselektroden gemäß der Art eines zu bearbeitenden Halbleiterwafers auszubilden, also gemäß der Art, die bei einem jeweiligen Halbleiterwafer zu verwenden ist. Beispielsweise werden in dem Fall, dass der Halbleiterwafer ein Halbleiterwafer
Anschließend wird Schritt S16 als ein Durchgangselektrodenprojizierschritt durchgeführt, um die Bodenoberfläche der kreisförmigen Ausnehmung
Anschließend wird Schritt S16 als ein zusätzlicher Ausnehmungsbearbeitungsschritt durchgeführt, um eine zusätzliche Bearbeitung umfassend Wärmebehandlung und chemische Behandlung an der Bodenoberfläche der kreisförmigen Ausnehmung
Anschließend wird Schritt S18 als ein Schleifschritt für den ringförmigen Vorsprung (engl.: annular projection grinding step) durchgeführt, um den ringförmigen Vorsprung
Anschließend wird Schritt S19 als ein Schutzelementvorsehschritt durchgeführt. Wie in
Anschließend wird der in
Bezugnehmend als nächstes auf
Anschließend wird der in
Anschließend, obwohl nicht gezeigt, wird der Halbleiterwafer
Bezugnehmend als nächstes auf
Anschließend wird der Halbleiterwafer kreisförmig entlang einer kreisförmigen Linie R3, die in
Der zentrale Abschnitt des Halbleiterwafers
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Details der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche festgelegt und alle Veränderungen und Modifizierungen, die in den Äquivalenzbereich des Schutzumfangs der Ansprüche fallen, werden daher von der Erfindung eingeschlossen.The present invention is not limited to the details of the preferred embodiments described above. The scope of the invention is defined by the appended claims, and all changes and modifications that fall within the equivalence of the scope of the claims are therefore included in the invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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