JP2000164546A

JP2000164546A - 半導体ウェーハの研削方法

Info

Publication number: JP2000164546A
Application number: JP10339362A
Authority: JP
Inventors: Kazunao Arai; 一尚荒井
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-06-16

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体ウェーハ、特に表面にバンプが形成さ
れている半導体ウェーハの裏面の研削において、バンプ
の影響を排除して半導体ウェーハの割れを防止すると共
に、ペレットの品質を低下させず、自然環境を汚染しな
いようにする。【解決手段】無数の気孔が少なくとも表面に形成され
弾性による復元力と密着性とで押圧した際に気孔が潰れ
負圧が生じて吸着力を有する所定の厚さからなる弾性パ
ッド１３を半導体ウェーハ１０の表面１２に装着してバ
ンプを弾性パッド１３内に埋没させ、研削装置のチャッ
クテーブルに、弾性パッド１３を下にして半導体ウェー
ハ１０を載置し、回転する研削砥石による押圧力を加え
て半導体ウェーハ１０の裏面を研削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研削装置のチャッ
クテーブルに半導体ウェーハの表面を保持してその裏面
を研削する方法に関し、詳しくは、保持される半導体ウ
ェーハの表面側を保護しながら裏面を研削する研削方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】表面に複数のＬＳＩ等が形成された半導
体ウェーハは、放熱性を良くするために、または、薄型
化のために、個々のペレットに分割される前に裏面が研
削されて所定の厚さとなる。

【０００３】このような研削は、図６に示すように、チ
ャックテーブル４０に保持された半導体ウェーハ４１の
裏面４２に対し、研削手段４３が回転しながらその下端
に配設された研削砥石４４が接触して押圧されることに
より行われるが、半導体ウェーハ４１の表面４５に傷が
付くのを防止するために、図示したように保護テープ４
６が貼着される。即ち、半導体ウェーハ４１の表面４５
が直接チャックテーブル４０に保持されるのではなく、
表面４５に貼着された保護テープ４６がチャックテーブ
ル４０に保持されることにより、回路が形成された表面
４５が保護されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
ウェーハ４１を構成する個々のペレットが、ＣＳＰ（Ch
ip Scale Package）等の基盤に表面実装するタイプであ
る場合には、半導体ウェーハ４１の表面４５にはバンプ
と呼ばれる突起が形成されている。従って、バンプが形
成された半導体ウェーハの場合は、保護テープ４６を貼
着した場合でも、研削時に研削手段４３による押圧力に
よって発生するバンプからの応力により保護が不十分と
なり、半導体ウェーハ４１が割れることがあるという問
題がある。

【０００５】かかる弊害を防止すべく、バンプが埋没す
る程度に保護テープ４６の粘着層を厚くして応力を吸収
する等の工夫がなされているが、それでも完全にはバン
プからの応力を吸収することができない。また、粘着剤
が半導体ウェーハ４１の表面４５に付着することによっ
てペレットの品質の低下を招くという問題もある。

【０００６】更に、保護テープ４６は半導体ウェーハ４
５の裏面４２が研削された後は粘着力が低下するため再
利用されず廃棄されることになって不経済であると共
に、自然環境を汚染するという問題もある。

【０００７】このように、半導体ウェーハ、特に表面に
バンプが形成されている半導体ウェーハの裏面の研削に
おいては、バンプの影響を排除して半導体ウェーハの割
れを防止すると共に、ペレットの品質を低下させず、自
然環境を汚染しないようにすることに解決すべき課題を
有している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、半導体ウェーハの裏面を
研削する半導体ウェーハの研削方法であって、無数の気
孔が少なくとも表面に形成され弾性による復元力と密着
性とで押圧した際に気孔が潰れ負圧が生じて吸着力を有
する所定の厚さからなる弾性パッドを半導体ウェーハの
表面に装着する工程と、研削装置のチャックテーブル
に、弾性パッドを下にして半導体ウェーハを載置する工
程と、チャックテーブルに対峙して配設される研削手段
によって半導体ウェーハの裏面を所定の厚さに研削する
工程と、研削が終了した後、半導体ウェーハの表面から
弾性パッドを剥離する工程とから少なくとも構成される
半導体ウェーハの研削方法を提供するものである。

【０００９】そして、半導体ウェーハの表面にはバンプ
が形成されていて、弾性パッドにバンプが埋没した状態
で研削が遂行されること、半導体ウェーハから剥離され
た弾性パッドは、次に研削すべき半導体ウェーハに装着
され再利用されることを付加的要件とするものである。

【００１０】このように構成される半導体ウェーハの研
削方法によれば、保護テープを使用せずに弾性パッドに
よって半導体ウェーハの表面を保護することができるた
め、弾性パッドの剥離後も半導体ウェーハの表面に粘着
剤が付着することがない。また、保護テープを使用しな
いため、保護テープを廃棄せずに済むばかりでなく、弾
性パッドは何回使用しても吸着力が低下しないため、保
護テープとは異なり何回でも再利用できる。

【００１１】また、半導体ウェーハの表面にバンプがあ
る場合は、バンプが弾性パッド内に埋没するため、半導
体ウェーハの割れを従来より確実に防止することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、分割
後の個々のペレットがＣＳＰに実装するタイプである場
合の半導体ウェーハの裏面を研磨する方法を例に挙げて
説明する。

【００１３】図１は、半導体ウェーハ１０の表面を示し
たもので、表面には個々のペレット１１ごとに回路が形
成されていると共に、ＣＳＰと接触するための突起であ
るバンプが複数形成されている。

【００１４】そして、裏面を研削して半導体ウェーハ１
０の厚さを例えば数十μｍ〜数百μｍ程度にする場合に
は、半導体ウェーハ１０の表面１２、即ち、バンプが形
成されているほうの面に、図２（Ａ）に示す弾性パッド
１３の表面を装着し、図２（Ｂ）に示すように、半導体
ウェーハ１０と弾性パッド１３とを一体とする。

【００１５】この弾性パッド１３は、図３において誇張
して示すように、無数の気孔１４が少なくとも表面１５
に形成され、合成樹脂等の弾性のある部材により形成さ
れている。また、隣り合う気孔と気孔との間には、幅が
数十μｍの隙間１６が形成され、ここをエアーが流通可
能となっている。このような弾性パッド１３は、例え
ば、ダースボンド社から提供されている。なお、弾性パ
ッド１３には粘着層は形成されていない。

【００１６】半導体ウェーハ１０の表面１２に対して弾
性パッド１３の表面１５を上方から押圧すると気孔１４
がつぶれる。そして、押圧を解除すると、弾性パッド１
３が有する弾性による復元力と密着性とによって気孔１
４に負圧が生じ、この負圧が吸引力となって表面１５に
おいて半導体ウェーハ１０の表面１２を吸引し、弾性パ
ッド１３と半導体ウェーハ１０とが一体となる。このと
き、半導体ウェーハ１０の表面１５に形成されたバンプ
は、弾性パッド１３内に埋没する。

【００１７】そして、両者は密着していてこの吸引力は
安定しており、時間が経過しても弱まることがなく、半
導体ウェーハ１０の裏面を研削する際も両者の一体性は
維持される。このように、弾性パッド１３は、半導体ウ
ェーハ１０の表面に押圧するだけで容易に装着すること
ができる。

【００１８】こうして表面に弾性パッド１３が装着され
た半導体ウェーハ１０は、弾性パッド１３が下になるよ
うにして、図４に示す研削装置２０のチャックテーブル
２１に吸引保持される。

【００１９】図４に示す研削装置２０においては、基台
２２の端部から壁体２３が起立して設けられており、こ
の壁体２３の内側の面には一対のレール２４が垂直方向
に配設され、レール２４に沿ってスライド板２５が上下
動するのに伴ってスライド板２５に取り付けられた研削
手段２６が上下動するよう構成されている。また、基台
２２上には、ターンテーブル２７が回転可能に配設さ
れ、更にターンテーブル２７上には半導体ウェーハ１０
に装着された弾性パッド１３を保持するチャックテーブ
ル２１が複数配設されている。

【００２０】研削手段２６においては、垂直方向の軸芯
を有するスピンドル２８の先端にマウンタ２９が装着さ
れ、更にその下部に研削砥石３０が装着されており、研
削砥石３０は、スピンドル２８の回転に伴って回転する
構成となっている。

【００２１】この研削装置２０を用いて半導体ウェーハ
１０の裏面を研削する際は、半導体ウェーハ１０の表面
１２に装着された弾性パッド１３の裏面１７をチャック
テーブル２１に保持させて研削手段２６の直下に位置付
け、スピンドル２８を回転させると共に、研削手段２６
を下降させていく。そして、スピンドル２８の回転に伴
って研削砥石３０が回転すると共に、回転する研削砥石
３０が半導体ウェーハ１０に接触して押圧力が加えられ
ることにより、その裏面が研削砥石３０によって研削さ
れる。また、一枚の半導体ウェーハ１０の研削が終了す
ると、ターンテーブル２７が所要角度回転し、同様の研
削が行われる。

【００２２】こうして研削手段２６によって表面にバン
プが形成された半導体ウェーハ１０に押圧力が加えられ
ると、従来は押圧時のバンプからの応力によって半導体
ウェーハＷが割れてしまうことがあったが、本発明にお
いては、弾性パッド１３が半導体ウェーハ１０に装着さ
れており、バンプが弾性パッド１３内に埋没するため、
押圧時の応力が弾性パッド１３によって十分に吸収され
るようになる。従って、半導体ウェーハ１０が割れるこ
とがなくなる。

【００２３】また、これに伴い、従来よりも薄く研削す
ることが可能になる。更に、従来のような保護テープを
貼着しないため、半導体ウェーハ１０に糊が付着して品
質を低下させるといったことがなくなる。

【００２４】また、研削時の応力が弾性パッド１３によ
って吸収されるため、従来のように半導体ペレットの割
れを防止するためにバンプの高さが制限されるといった
ことがない。従って、ボンディングに必要なバンプの高
さ、具体的には０．０９〜０．１０ｍｍ程度の高さを確
保することができ、これによってボンディングを容易か
つ確実に行うことができるようになる。そして、ボンデ
ィング部が強化されることにより、断線が生じなくな
る。

【００２５】半導体ウェーハが所望の厚さまで研削され
ると、弾性パッド１３と半導体ウェーハ１０とが一体と
なった状態のままでチャックテーブル２１から取り外
す。そして、弾性パッド１３の裏面側から高圧エアーを
送り込む。すると、各気孔間に形成された隙間１６にエ
アーが流通することにより気孔１４の内部にエアーが入
り込んで吸引力が弱まり、図５に示すようにして容易に
弾性パッド１３を剥離することができる。

【００２６】このように、弾性パッド１３の半導体ウェ
ーハ１０の表面１２への装着、弾性パッド１３と一体と
なった半導体ウェーハ１０の研削装置のチャックテーブ
ルへの載置、半導体ウェーハ１０の裏面研磨、弾性パッ
ド１３の半導体ウェーハ１０からの剥離という一連の工
程を経て、バンプの影響による割れのない、所望の厚さ
の半導体ウェーハが形成される。

【００２７】なお、剥離した弾性パッド１３は、気孔１
４が元の形状に戻っていて吸着力も低下しないため、何
回でも再利用することができる。即ち、一枚の弾性パッ
ド１３を使用して何枚もの半導体ウェーハを研削するこ
とができるため、一枚の半導体ウェーハごとにそれぞれ
保護テープを貼着し、研削後はそれらを再利用せずに廃
棄していた従来の方法と比べると、極めて経済的であ
る。また、保護テープを使用しないため、保護テープの
廃棄がなく、自然環境の汚染を減少させることができ
る。

【００２８】なお、バンプが形成されていない半導体ウ
ェーハの裏面を研削する場合も、粘着剤が付着すること
がないため品質の低下を招くことがなく、保護テープを
使用しないため経済的であると共に自然環境を汚染しな
いため、本発明を適用する意義がある。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る半導
体ウェーハの研削方法によれば、保護テープを使用せず
に弾性パッドによって半導体ウェーハの表面を保護する
ことができ、弾性パッドの剥離後も半導体ウェーハの表
面に粘着剤が付着しないため、半導体ウェーハの品質を
低下させることがない。

【００３０】また、保護テープを使用しないため、保護
テープを廃棄せずに済み、自然環境を汚染しないだけで
なく、弾性パッドは何回使用しても吸着力が低下しない
ため、保護テープとは異なり何回でも再利用できて経済
的である。

【００３１】また、半導体ウェーハの表面にバンプがあ
る場合は、バンプが弾性パッド内に埋没するため、半導
体ウェーハの割れを従来より確実に防止することがで
き、これにより、歩留まりが向上すると共に、従来より
も薄く研削することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】表面にバンプが形成された半導体ウェーハを示
す斜視図である。

【図２】（Ａ）は、同半導体ウェーハ及びその表面に装
着する弾性パッドを示す斜視図であり、（Ｂ）は、同弾
性パッドを半導体ウェーハの表面に装着した状態を示す
斜視図である。

【図３】同弾性パッドの内部構造を示す断面図である。

【図４】本発明に係る半導体ウェーハの研削方法に使用
する研削装置の一例を示す斜視図である。

【図５】同半導体ウェーハの研削方法において、弾性パ
ッドを半導体ウェーハから剥離する様子を示す斜視図で
ある。

【図６】従来の半導体ウェーハの研削方法を示す説明図
である。

【符号の説明】

１０……半導体ウェーハ１１……ペレット１２……
半導体ウェーハの表面１３……弾性パッド１４……気孔１５……弾性パッ
ドの表面１６……隙間１７……弾性パッドの裏面２０……研削装置２１…
…チャックテーブル２２……基台２３……壁体２４……レール２５…
…スライド板２６……研削手段２７……ターンテーブル２８……
スピンドル２９……マウンタ３０……研削砥石４０……チャックテーブル４１……半導体ウェーハ
４２……裏面４３……研削手段４４……研削砥石４５……表面
４６……保護テープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウェーハの裏面を研削する半導体
ウェーハの研削方法であって、無数の気孔が少なくとも表面に形成され弾性による復元
力と密着性とで押圧した際に気孔が潰れ負圧が生じて吸
着力を有する所定の厚さからなる弾性パッドを半導体ウ
ェーハの表面に装着する工程と、研削装置のチャックテーブルに、該弾性パッドを下にし
て該半導体ウェーハを載置する工程と、該チャックテーブルに対峙して配設される研削手段によ
って該半導体ウェーハの裏面を所定の厚さに研削する工
程と、研削が終了した後、該半導体ウェーハの表面から該弾性
パッドを剥離する工程とから少なくとも構成される半導
体ウェーハの研削方法。
【請求項２】半導体ウェーハの表面にはバンプが形成
されていて、弾性パッドに該バンプが埋没した状態で研
削が遂行される請求項１に記載の半導体ウェーハの研削
方法。
【請求項３】半導体ウェーハから剥離された弾性パッ
ドは、次に研削すべき半導体ウェーハに装着され再利用
される請求項１または２に記載の半導体ウェーハの研削
方法。