JP2003188129A - デバイスウエハのデバイス面保護構造 - Google Patents

デバイスウエハのデバイス面保護構造

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JP2003188129A JP2001385343A JP2001385343A JP2003188129A JP 2003188129 A JP2003188129 A JP 2003188129A JP 2001385343 A JP2001385343 A JP 2001385343A JP 2001385343 A JP2001385343 A JP 2001385343A JP 2003188129 A JP2003188129 A JP 2003188129A
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wafer
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Tomio Kubo
富美夫 久保
Tsutomu Yamada
山田  勉
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Okamoto Machine Tool Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 径が300mm以上と大きい基板であって
も、基板の厚みが30〜150μmと薄厚であっても、
エッチング処理によるデバイス回路の腐食がない、また
は搬送ロボットによる基板の搬送時に破損がない、デバ
イスウエハの保護構造を提供する。 【解決手段】 基板の表面にデバイスパタ−ンが設けら
れたデバイスウエハのデバイス面に水溶性樹脂膜を設
け、この水溶性樹脂膜の表面に水不溶性粘着剤保護テ−
プを貼付したデバイスウエハのデバイス面保護構造。裏
面研削された研削面をエッチイング処理または研磨処理
して研削傷を取除く際、水溶性樹脂膜によりデバイス回
路のダイサ−切り込み格子溝が埋められているのでエッ
チング液や研磨剤スラリ−がデバイスウエハと保護テ−
プ間の界面に浸透してくることがない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板表面にIC、
LSI等の回路が形成されたデバイスウエハのデバイス
面を水不溶性粘着剤保護テ−プを貼付して保護し(特開
平5−62950号、同9−298173号)、その基
板面を研削(特開平11−307489号)して所望の
基板厚みとし、ついで、研削面をエッチング処理(特開
平9−223680号、特開2000−269175
号)またはポリッシャで研磨加工(特開2000−22
5561号、同2001−252853号)して前記研
削傷を消滅する際に利用されるデバイスウエハのデバイ
ス面保護構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ICカ−ド用のICチップは、シリコン
基板の表面にデバイスパタ−ンが施されている厚みが5
00〜750μmのデバイスウエハのデバイスパタ−ン
面をUV照射硬化性粘着剤樹脂保護テ−プで被覆し、こ
の保護テ−プとは反対面のシリコン層を裏面研削し、研
削面をスピン洗浄後、さらに裏面研削面をエッチング処
理してデバイスウエハの厚みを250〜450μmまで
減少させる(特開2000−269175号、同200
0−340638号)。
【0003】ついでUV照射硬化した後、保護テ−プを
デバイスウエハより引き剥がし、デバイスウエハのパタ
−ン面とは逆の裏面にUV照射硬化性粘着剤樹脂保護テ
−プを貼り、ついでダイサ−でデバイスウエハのパタ−
ンの格子線上に沿って切り込み、切断を行って製造して
いる(特開2000−68293号)。プロセスによっ
ては、基板面の途中に到るまでダイシングを行ない、つ
いで、デバイス面にUV照射硬化性粘着剤樹脂保護テ−
プを貼付し、ついで、裏面研削、エッチング処理する先
ダイシングプロセスを採ることもある。
【0004】また、裏面研削後のエッチングに替えて研
削面を研磨加工(ポリッシング)し、ウエハ表面に付着
した加工屑や研磨剤砥粒を除去するためロ−ル状ブラシ
スクラブ洗浄することも提案されている(特開2000
−225561号、同2000−254857号)。
【0005】しかし、ウエハ径が300mm、450m
mと拡径し、5層以上の高集積、回線回路が13nm以
下デバイス、基板厚みが30〜100μmのスマ−トカ
−ド用デバイスウエハが市場より求められ、この極薄の
デバイスウエハを得る際、デバイズのパタ−ンによって
は、デバイス回路がエッチング液やエッチングガスで腐
食されたり、研磨・洗浄・乾燥されたウエハを搬送ロボ
ットで搬送している際、デバイスウエハが破損する機会
が多いことが半導体製造メ−カ−の一部より指摘されて
いる。
【0006】この回路腐食の原因は、デバイスウエハに
設けられているダイシング用の格子溝または先ダイシン
グされた格子溝を経由してエッチング液が浸透し、回路
を腐食することにある。また、搬送時のウエハ破損の原
因は、デバイスウエハに設けられているダイシング用の
格子溝または先ダイシングされた格子溝を経由して、研
磨屑やスラリ−の研磨砥粒がスラリ−と一緒になって基
板と保護テ−プ間に侵入し、搬送時に研磨屑や研磨砥粒
が薄い基板面にノッチ衝撃を与えて破損させることに起
因するものと推測される。
【0007】このトラブルの解決方法として、ダイシン
グ用格子溝を狭くする方法や、ダイシング格子溝を埋め
るような粘度を有するUV照射硬化性粘着剤樹脂を用い
た保護テ−プを使用することが考えられるが、前者は、
デバイス構成時のスパッタリングの精度、ダイサ−の刃
の厚みから困難である。後者は、UV照射硬化性粘着剤
樹脂の素材面から低粘度のものを調製することは一官能
不飽和単量体の使用量を多くすることに繋がり、粘着性
が低く、かつ、テ−プ剥離工程時のUV硬化に長時間か
かり実用的ではない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、研削面
をエッチング処理または研磨加工されたデバイスウエハ
は、いずれ純水で洗浄されるのであるから水溶性樹脂水
溶液をデバイスウエハのデバイス面に塗布し、乾燥して
水溶性樹脂膜を形成させて格子状溝を水溶性樹脂で埋
め、この水溶性樹脂膜の上に保護テ−プのUV照射硬化
性樹脂粘着剤層を貼付させることにより、エッチング
液、エッチングガスまたは研磨剤スラリ−の格子溝への
浸透が防止されることを見出し、本発明に到った。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、基
板の表面にデバイスパタ−ンが設けられたデバイスウエ
ハのデバイス面に水溶性樹脂膜を設け、この水溶性樹脂
膜の表面に水不溶性粘着剤保護テ−プを貼付したことを
特徴とするデバイスウエハのデバイス面保護構造を提供
するものである。
【0010】ダイシング用の格子溝、または先ダイシン
グされた格子溝が水溶性樹脂で埋設されており、かつ、
エッチング時または研磨時にデバイスウエハは回転され
て遠心力が作用しているため、エッチング液、研磨剤ス
ラリ−のデバイスウエハと保護テ−プ間の浸透は防止さ
れ、もしくは浸透してもデバイスウエハ外周縁の極近い
場所の水溶性樹脂を溶解するに留まり、実用上、問題な
い。
【0011】本発明の請求項2は、前記デバイスウエハ
のデバイス面保護構造において、水溶性樹脂膜の素材
が、鹸化度が75〜98モル%のポリビニルアルコ−ル
を主成分とし、可塑剤を含有するものであることを特徴
とする。
【0012】水溶性樹脂の塗布の容易さ、後工程の洗浄
時の純水による水溶性樹脂膜の溶解性の面において、鹸
化度が75〜98モル%のポリビニルアルコ−ルが好ま
しい。また、可塑剤を配合したことにより、乾燥した膜
強度は向上し、エッチング液、研磨剤スラリ−の水溶性
ポリビニ−ルアルコ−ル樹脂膜への浸透、溶解は遅延さ
れる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明をさら
に詳細に説明する。図1は本発明のデバイスウエハのデ
バイス面保護構造を示す断面図である。図中、1はデバ
イスウエハ、2はシリコン基板、3はデバイス回路、4
はダイシング用溝、5は水不溶性粘着剤保護テ−プ、5
aはUV照射硬化性粘着剤樹脂、5bは樹脂フィルム基
材、6は水溶性樹脂膜である。
【0014】水溶性樹脂膜6を構成する素材の水溶性樹
脂としては、ポリビニルアルコ−ル(鹸化エチレン・酢
酸ビニル共重合体とも言われる。)、ポリビニルピロリ
ドン、プルラン、キサンタンガム、コラ−ゲン、澱粉、
カルボキシメチルセルロ−ス、ヒドロキシエチルセルロ
−ス、ヒドロキシプロピルセルロ−ス等が挙げられ、こ
れらは単独で、または2種以上混合して利用される。こ
れらの中でも、鹸化度が75〜98モル%のポリビニル
アルコ−ルは安価であり、後工程の純水による洗浄溶解
による除去が容易であるので好ましい。特に水による溶
解が90℃以下で行われるために粘度平均重合度が10
0〜2000のものが好ましい。
【0015】ポリビニルアルコ−ルは、カルボキシル基
(−COOH)、スルホン酸基(−SOH)、シラノ
−ル基(−SiOH)、オキシアルキレン基(−CH
CH O)が導入された変性ポリビニルアルコ−ルであ
ってもよい。
【0016】可塑材としては、エチレングリコ−ル、ジ
エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、グリセリ
ン、ジグリセリン、分子量が150以下のポリエチレン
グリコ−ル、ソルビト−ル、マンニト−ル、ペンタエリ
スリト−ル等の多価アルコ−ル、炭素数3〜6の多価ア
ルコ−ルにエチレンオキシドを1〜4モル付加させたオ
キシアルキレンエ−テルなどが利用できる。可塑材は、
ポリビニルアルコ−ル100重量部当り、3〜50重量
部の割合で用いる。
【0017】水溶性樹脂は、水溶性樹脂100重量部当
り、100〜1000重量部の水で溶解して水溶液とな
し、デバイスウエハのデバイス面に0.1〜3μmの水
溶性樹脂膜が形成されるよう塗布され、乾燥される。乾
燥は、自然乾燥でも、熱風を吹き付けて強制乾燥させて
もよい。水溶液には、防腐剤としてのエチルアルコ−ル
を少量加えてもよい。
【0018】この水溶性樹脂膜の表面に、直鎖線状ポリ
エチレン、ポリエチレンテレフタレ−ト等のフィルム基
材表面に水不溶性粘着剤層が設けられた保護テ−プを貼
付し、研削傷を取除くエッチング処理時、もしくは裏面
研磨時に保護テ−プとデバイスの界面にエッチング液ま
たは研磨剤スラリ−が浸透するのを防ぐ。
【0019】フィルム基材表面に水不溶性粘着剤層が設
けられた保護テ−プとしては、リンテック株式会社、日
東電工株式会社、三井化学株式会社、古河電工株式会社
より水不溶性粘着剤としてUV硬化型粘着剤を用いた市
販品が利用できる。
【0020】研削基板面がエッチング処理、もしくは裏
面研磨されたデバイスウエハは、UV照射してUV硬化
型粘着剤を硬化させ、保護テ−プ面に粘着テ−プを貼り
付け、保護テ−フをデバイスウエハに設けられた水溶性
樹脂膜面から剥離される。
【0021】デバイスウエハに設けられた水溶性樹脂膜
は、純水で洗浄、もしくは加圧炭酸ガス含有水で洗浄さ
れ、ついで、乾燥することによりデバイスウエハ面より
除去される。
【0022】
【実施例】保護デバイスウエハの調製 平均重合度が600、鹸化度が88モル%のポリビニル
アルコ−ル100重量部、グリセリン30重量部および
純水550重量部を混合し、80℃に加温して水溶性樹
脂溶液を調製した。これを300mm径、厚み540μ
mのシリコンウエハ基板表面にデバイスパタ−ンが設け
られたデバイスウエハの表面に厚み2μmの水溶性樹脂
膜が得られるようにロ−ル塗布し、自然乾燥させた。つ
いで、デバイスウエハに設けられた水溶性樹脂膜上にU
V硬化型粘着剤層を有する保護テ−プを貼付し、保護デ
バイスウエハを調製した。
【0023】実施例1 ついで、特開2000−269175号公報に開示され
るエッチング機構付属裏面研削盤を用い、裏面研削して
シリコン基板面を400μm除去し、純水で洗浄後、エ
ッチャに搬送し、HFと硝酸の1:3混合液1部に、純
水9部と酢酸0.5部を加えたエッチング液を用い、裏
面研削面を40μmの取り代でエッチング処理し、つい
でスピン洗浄、スピン乾燥し、搬送ロボットでマウンタ
装置へとデバイスウエハを搬送した。
【0024】マウンタ装置においては、エッチング処理
されたデバイスウエハの保護テ−プ面に紫外線を照射し
てUV硬化型粘着剤層を硬化させ、ついでデバイスウエ
ハの基板エッチング面に、リングに緊張して設けられた
熱収縮性粘着テ−プを貼ったのち、テ−プ剥離機でデバ
イスウエハの保護テ−プ面に引き剥がし用粘着テ−プを
貼り、保護テ−プを取り除いた。デバイスウエハには、
エッチング液による腐食は見うけられなかった。
【0025】デバイスウエハのダイシング溝に沿ってダ
イサ−でデバイスウエハを切断し、チップ化し、チップ
が載った熱収縮性粘着テ−プを加熱して収縮させつつ、
コレットでチップをピックアップし、集めたチップを純
水で洗浄し、水溶性樹脂膜を溶解させ、自然乾燥した。
【0026】実施例2 実施例1において、エッチング処理の代わりに、シリカ
砥粒含有研磨剤スラリ−を用いて保護デバイスウエハの
研削面の研磨加工(プラテンの回転数は60rpm、ウ
エハの回転数は60rpm、圧力300g/cm)し
て5μm除去する以外は同様にしてチップを得た。研磨
後のデバイスウエハ搬送において、デバイスウエハが破
損することは見うけられなかった。
【0027】
【発明の効果】本発明のデバイスウエハのデバイス面保
護構造は、基板の表面に設けられたデバイスパタ−ンと
保護テ−プの界面の間に水溶性樹脂膜層が設けられてい
るので、エッチング液や研磨剤スラリ−がデバイス回路
のダイサ−格子溝を経由して浸入することが防止される
ので、デバイス回路が腐食されたり、ウエハ搬送時のデ
バイスウエハの破損が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデバイスウエハのデバイス面保護構造
を示す断面図である。
【符号の説明】
1 デバイスウエハ 2 シリコン基板 3 デバイス回路 4 ダイシング用溝 5 水不溶性粘着剤保護テ−プ 5a UV照射硬化性粘着剤樹脂 5b 樹脂フィルム基材 6 水溶性樹脂膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の表面にデバイスパタ−ンが設けら
    れたデバイスウエハのデバイス面に水溶性樹脂膜を設
    け、この水溶性樹脂膜の表面に水不溶性粘着剤保護テ−
    プを貼付したことを特徴とするデバイスウエハのデバイ
    ス面保護構造。
  2. 【請求項2】 水溶性樹脂膜の素材が、鹸化度が75〜
    98モル%のポリビニルアルコ−ルを主成分とし、可塑
    剤を含有するものである、請求項1に記載のデバイスウ
    エハのデバイス面保護構造。
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