JP2004207459A

JP2004207459A - 半導体ウェーハの研削方法

Info

Publication number: JP2004207459A
Application number: JP2002374230A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mori; 俊森
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】外周が面取りされている半導体ウェーハの裏面を研削する場合において、研削後の半導体ウェーハの外周端部に尖りが生じること及び研削中に外周部がばたつくことを回避し、半導体ウェーハに欠けや割れが生じるのを防止する。
【解決手段】表面に回路が形成され外周に面取り部１が形成された半導体ウェーハＷの裏面を研削して所定の厚さに形成する場合において、面取り部１を除去して表面から裏面に至る外周壁２を半導体ウェーハの外周側面に形成した後、裏面を研削して半導体ウェーハＷを所定の厚さに形成する。厚さが１００μｍ以下のように薄くなった半導体ウェーハでも外周がカミソリのように尖ることがないため、外周に欠けや割れが生じることがない。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外周端部が面取りされた半導体ウェーハの裏面を研削する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表面に回路が形成された半導体ウェーハは、裏面の研削により所定の厚さに形成された後、個々の半導体チップに分割されて各種電子機器に利用されるが、近年は、各種電子機器の小型化、軽量化等のために、半導体チップの厚さを１００μｍ〜３０μｍと極めて薄くすることが求められており、このような要望に応えるためには、半導体ウェーハもその厚さを１００μｍ〜３０μｍに形成する必要がある。
【０００３】
ところが、半導体ウェーハの表面には多くの工程を移動しながら回路が形成されていくことから、移動の途中で欠けや割れが生じやすいため、最終的な厚さが１００μｍ以下のように極めて薄く形成されるような半導体ウェーハであっても、当初はその厚さが５００μｍ程度は必要とされると共に、その外周端部は円弧状に面取りされており（例えば特許文献１参照）、このように形成された半導体ウェーハの裏面を研削することにより所望の厚さに形成することとしている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２８９５６２号公報
【特許文献２】
特開平１０−２０９０８９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外周が円弧状に面取りされた半導体ウェーハの裏面を研削すると、図９に示す半導体ウェーハＷ２のように、外周がカミソリのように鋭利に尖ってしまうため、外周端部が欠けたり作業者がけがをしたりするおそれがあるという問題があると共に、外周が欠けやすいために、裏面を研削している最中に外周から亀裂が入って割れてしまうことがあるという問題もある。
【０００６】
また、表面に回路保護のための保護部材が貼着され面取りされた部分が保護部材で覆われた状態となっている場合において、保護部材が研削装置の保持テーブルに保持されて研削が行われると、半導体ウェーハの外周部が僅かに浮き上がるため、研削中にばたついて半導体ウェーハが割れるおそれがあるという問題がある。
【０００７】
更に、半導体ウェーハの表面の回路が形成されている部分の上面に樹脂が被覆されており、半導体ウェーハ表面の外周端部から中心部に向けて１ｍｍ〜２ｍｍ程度の外周領域に樹脂が被覆されていない部分がある場合においては、当該外周領域において１０μｍ〜２０μｍ程度の樹脂の厚さ分の段差が生じているため、上記と同様の問題が生じるという問題がある。
【０００８】
従って、外周が面取りされている半導体ウェーハの裏面を研削する場合においては、研削後の半導体ウェーハの外周端部に尖りが生じること及び研削中に外周部がばたつくことを回避することにより、半導体ウェーハに欠けや割れが生じるのを防止することに課題を有している。
【０００９】
【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、表面に複数の回路が形成され外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、面取り部を除去して表面から裏面に至る外周壁を半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、半導体ウェーハの裏面を研削して半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程とから構成される半導体ウェーハの研削方法を提供する。
【００１０】
また本発明は、表面に複数の回路が形成され外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、面取り部を除去して表面から裏面に至る外周壁を半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、表面に保護部材を固着する保護部材固着工程と、研削装置のチャックテーブルに保護部材側を保持し、保護部材に固着された半導体ウェーハの裏面を研削して半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程とから構成される半導体ウェーハの研削方法を提供する。
【００１１】
更に本発明は、表面に複数の回路が形成され外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、面取り部が露出するように、表面に保護部材を固着する保護部材固着工程と、面取り部を除去して表面から裏面に至る外周壁を半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、研削装置のチャックテーブルに保護部材側を保持し、保護部材に固着された半導体ウェーハの裏面を研削して半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程とから構成される半導体ウェーハの研削方法を提供する。
【００１２】
そして、これらの発明は、外周壁形成工程において、半導体ウェーハの外周端部が中心方向に０．１〜２ｍｍ研削されて外周壁が形成されることを付加的要件とする。
【００１３】
本発明は、表面に複数の回路が形成され、表面の回路が形成されていない外周部分を残して回路の上面に樹脂が被覆され、樹脂が被覆された面と樹脂が被覆されていない外周部分の表面との間に段差部が形成され、外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、段差部を除去して表面から裏面に至る外周壁を半導体ウェーハの外周に形成する外周壁形成工程と、裏面を研削して半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程とから構成される半導体ウェーハの研削方法を提供する。
【００１４】
また本発明は、表面に複数の回路が形成され、表面の回路が形成されていない外周部分を残して回路の上面に樹脂が被覆され、樹脂が被覆された面と樹脂が被覆されていない外周部分の表面との間に段差部が形成され、外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、段差部を除去して表面から裏面に至る外周壁を半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、表面に保護部材を固着する保護部材固着工程と、研削装置のチャックテーブルにおいて保護部材を保持し、裏面を研削して半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程とから構成される半導体ウェーハの研削方法を提供する。
【００１５】
更に本発明は、表面に複数の回路が形成され、表面の回路が形成されていない外周部分を残して回路の上面に樹脂が被覆され、樹脂が被覆された面と樹脂が被覆されていない外周部分の表面との間に段差部が形成され、外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、段差部が露出するように、表面に保護部材を固着する保護部材固着工程と、段差部を除去して表面から裏面に至る外周壁を半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、研削装置のチャックテーブルにおいて保護部材を保持し、裏面を研削して半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程とから構成される半導体ウェーハの研削方法を提供する。
【００１６】
そして、上記すべての発明は、裏面研削工程において、半導体ウェーハの厚さが１００μｍ以下になるように半導体ウェーハの裏面が研削されることを付加的要件とする。
【００１７】
本発明においては、面取りされている半導体ウェーハの外周部を除去して外周壁を形成してから裏面の研削を行うようにしたことにより、半導体ウェーハの厚さが１００μｍ以下のように薄くなった場合でも外周がカミソリのように尖ることがないため、外周に欠けや割れが生じることがない。
【００１８】
また、表面に保護部材を貼着して研削する場合でも、研削時に半導体ウェーハの外周部が浮き上がることがなく、ばたつくことがないため、半導体ウェーハに割れや欠けが生じるのを防止することができる。
【００１９】
更に、表面に樹脂が被覆された半導体ウェーハの裏面を研削する場合も、研削時に半導体ウェーハの外周部が浮き上がることがなく、ばたつくことがないため、半導体ウェーハに割れや欠けが生じるのを防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第一の実施の形態）
図１に示す半導体ウェーハＷは、本発明により研削しようとする半導体ウェーハの一例であり、ストリートＳによって区画されて複数の回路が表面に形成された構成となっており、ストリートＳにおいて分離させることにより個々の半導体チップＣとなる。また、図２（ａ）に示すように、半導体ウェーハＷの外周端部には円弧状に面取りされた面取り部１が形成されている。
【００２１】
最初に、面取り部１を研削やレーザー光等によって除去し、図２（ｂ）に示すように絶壁の如く表面から裏面に至る外周壁２を形成する（外周壁形成工程）。この外周壁２は、垂直に形成されていることが望ましいが、必ずしも垂直に形成されている必要はなく、例えば±１０度程度の傾斜があってもよい。傾斜がある場合には、裏面から表面に広がるように傾いている方が好ましい。
【００２２】
ここで、外周壁２は、例えば図３に示す外周研削装置１０を用いて形成することができる。この外周研削装置１０は、第一のモータ１１及び第二のモータ１２と、第一のモータ１１に駆動されて回転可能な保持テーブル１３と、保持テーブル１３に接近する方向及び保持テーブル１３から離反する方向に移動可能な移動基台１４と、移動基台１４に固定された第二のモータ１２に駆動されて回転可能な研削砥石１５とから概ね構成されており、保持テーブル１３において半導体ウェーハＷを保持し、回転する研削砥石１５が半導体ウェーハＷの外周に接触して当該外周を研削することにより、図２（ｂ）に示した外周壁２を形成することができる。ここでは、例えば中心方向に０．１〜２ｍｍ程度半導体ウェーハＷの外周端部が研削され、外周壁２が形成される。
【００２３】
次に、図２（ｃ）に示すように、外周壁２が形成された半導体ウェーハＷの表面に保護部材３を固着する。この保護部材３は、半導体ウェーハＷの表面に形成された回路を保護するために用いられるもので、例えば塩化ビニールのように柔軟な部材で構成されるが、後述する裏面研削工程によって半導体ウェーハＷの厚さが１００μｍ以下のように極めて薄く形成する場合には、半導体ウェーハＷを湾曲させずに安定的に支持することが必要となるため、保護部材３は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ガラス、セラミックス、金属等の剛性の高い部材により構成される。保護部材３と半導体ウェーハＷとは、両面テープまたは液状樹脂によって固着されて一体となる。
【００２４】
こうして保護部材３と半導体ウェーハＷとが一体となると、図４に示すように、研削装置２０のチャックテーブル２１の吸着面に保護部材３が保持され、回転する研削砥石２２が下降して半導体ウェーハＷの裏面に接触して研削が行われ、図２（ｄ）に示すように、所定の厚さ（例えば１００μｍ以下）に形成される（裏面研削工程）。
【００２５】
このように、円弧状に形成されている面取り部１を除去して外周壁２を形成してから裏面の研削を行うと、研削後の外周部には尖りが生じないため、欠けや割れが生じなくなり、作業者がけがをするおそれもない。
【００２６】
（第二の実施の形態）
図５に示すように、半導体ウェーハＷの表面に保護部材４を固着する。この時点では半導体ウェーハＷの外周端部において円弧状に面取りされた面取り部１が除去されておらず、図６（ａ）に示すように、保護部材４は、半導体ウェーハＷの外径より僅かに小さい外径を有しており、面取り部１が露出した状態で固着される（保護部材固着工程）。
【００２７】
次に、面取り部１を除去することにより、図６（ｂ）に示すように、表面から裏面に至る絶壁の如き外周壁２を形成する。この外周壁２は、垂直に形成していることが望ましいが、例えば±１０度程度の傾斜があってもよい。傾斜がある場合には、裏面から表面に広がるように傾いている方が好ましい。
【００２８】
最後に、半導体ウェーハＷの裏面を研削することにより、図６（ｃ）に示すように、所定の厚さ（例えば１００μｍ以下）に形成される（裏面研削工程）。
【００２９】
この場合も、保護部材４の固着後、円弧状に形成されている面取り部１を除去して外周壁を形成してから裏面の研削を行うため、研削時に半導体ウェーハＷがばたつかず、研削後の外周部には尖りがない。従って、欠けや割れが生じにくく、作業者がけがをするおそれもない。
【００３０】
（第三の実施の形態）
図７（ａ）に示すように、半導体ウェーハＷの表面Ｗ１において、回路の上面には、回路が形成されていない外周部分を残して回路保護のために樹脂（例えばポリイミド樹脂）５が被覆されており、樹脂が被覆された面である樹脂面５ａと樹脂が被覆されていない外周部分の半導体ウェーハＷの表面Ｗ１との間には段差部６が形成されている。
【００３１】
最初に、図７（ｂ）に示すように、研削等によって段差部６を除去して表面から裏面に至る外周壁７を形成する（外周壁形成工程）。そして、図７（ｃ）に示すように、樹脂５の上に保護部材８を固着し（保護部材固着工程）、半導体ウェーハＷの裏面を研削すると、図７（ｄ）に示すように、半導体ウェーハＷが所定の厚さ（例えば１００μｍ以下）となる（裏面研削工程）。
【００３２】
この場合、段差部６を除去して外周壁７を形成してから裏面の研削を行うため、研削時に半導体ウェーハＷがばたつかず、研削後の外周部には尖りがない。従って、欠けや割れが生じにくく、作業者がけがをするおそれもない。
【００３３】
（第四の実施の形態）
図８（ａ）に示すように、半導体ウェーハＷの表面Ｗ１において、回路の上面には、回路が形成されていない外周部分を残して回路保護のために樹脂（例えばポリイミド樹脂）５が被覆されており、樹脂が被覆された面である樹脂面５ａと樹脂が被覆されていない外周部分の半導体ウェーハＷの表面Ｗ１との間には段差部６が形成されている。そして、図８（ｂ）に示すように、樹脂面５ａに保護部材８を固着する（保護部材固着工程）。このとき保護部材８は樹脂面５ａのみに被覆されるようにし、段差部６には被覆しない。
【００３４】
次に、段差部６を研削等によって除去し、図８（ｃ）に示すように表面から裏面に至る外周壁９を形成する（外周壁形成工程）。最後に、半導体ウェーハＷの裏面を研削し、図８（ｄ）に示すように、半導体ウェーハＷを所定の厚さ（例えば１００μｍ以下）とする（裏面研削工程）。
【００３５】
この場合も、段差部６を除去して外周壁を形成してから裏面の研削を行うため、半導体ウェーハＷがばたつかず、研削後の外周部には尖りがない。従って、欠けや割れが生じにくく、作業者がけがをするおそれもない。
【００３６】
なお、以上の例においては、外周が円弧状に面取りされている場合を例に挙げて説明したが、他の形状に面取りされている場合においても本発明を適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、面取りされている半導体ウェーハの外周部を除去して外周壁を形成してから裏面の研削を行うようにしたため、半導体ウェーハの厚さが１００μｍ以下のように薄くなった場合でも外周がカミソリのように尖ることがない。従って、外周に欠けや割れが生じることがない。
【００３８】
また、表面に保護部材を貼着して研削する場合でも、研削時に半導体ウェーハの外周部が浮き上がることがなく、ばたつくことがないため、半導体ウェーハに割れや欠けが生じるのを防止することができる。
【００３９】
更に、表面に樹脂が被覆された半導体ウェーハの裏面を研削する場合も、研削時に半導体ウェーハの外周部が浮き上がることがなく、ばたつくことがないため、半導体ウェーハに割れや欠けが生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】研削の対象となる半導体ウェーハの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態を示す一部拡大正面図であり、（ａ）は面取り部が形成された半導体ウェーハ、（ｂ）は外周壁形成後の半導体ウェーハ、（ｃ）は保護部材固着後の半導体ウェーハ、（ｄ）は裏面研削後の半導体ウェーハである。
【図３】外周壁形成工程に用いる外周研削装置の一例を示す斜視図である。
【図４】裏面研削工程を示す略示的断面図である。
【図５】半導体ウェーハ及び保護部材を示す斜視図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態を示す一部拡大正面図であり、（ａ）は面取り部が形成され保護部材が貼着された半導体ウェーハ、（ｂ）は外周壁形成後の保護部材が固着された半導体ウェーハ、（ｃ）は裏面研削後の保護部材が形成された半導体ウェーハである。
【図７】本発明の第三の実施の形態を示す一部拡大正面図であり、（ａ）は面取り部が形成され樹脂が被覆された半導体ウェーハ、（ｂ）は外周壁形成後の樹脂が被覆された半導体ウェーハ、（ｃ）は保護部材固着後の樹脂が被覆された半導体ウェーハ、（ｄ）は裏面研削後の保護部材が固着され樹脂が被覆された半導体ウェーハである。
【図８】本発明の第四の実施の形態を示す一部拡大正面図であり、（ａ）は面取り部が形成され樹脂が被覆された半導体ウェーハ、（ｂ）は保護部材固着後の樹脂が被覆された半導体ウェーハ、（ｃ）は外周壁形成後の保護部材が固着され樹脂が被覆された半導体ウェーハ、（ｄ）は裏面研削後の保護部材が固着され樹脂が被覆された半導体ウェーハである。
【図９】外周が鋭利に尖った半導体ウェーハを示す正面図である。
【符号の説明】
Ｗ…半導体ウェーハ…Ｓ…ストリート
Ｃ…半導体チップ
１…面取り部２…外周壁３…保護部材
４…保護部材５…樹脂６…段差部７…外周壁
８…保護部材９…外周壁
１０…外周研削装置１１…第一のモータ
１２…第二のモータ１３…保持テーブル
１４…移動基台１５…研削砥石
２０…研削装置２１…チャックテーブル
２２…研削砥石

Claims

表面に複数の回路が形成され外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、
該面取り部を除去して該表面から該裏面に至る外周壁を該半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、
該半導体ウェーハの裏面を研削して該半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程と
から構成される半導体ウェーハの研削方法。
表面に複数の回路が形成され外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、
該面取り部を除去して該表面から該裏面に至る外周壁を該半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、
該表面に保護部材を固着する保護部材固着工程と、
研削装置のチャックテーブルに該保護部材側を保持し、該保護部材に固着された半導体ウェーハの裏面を研削して該半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程と
から構成される半導体ウェーハの研削方法。
表面に複数の回路が形成され外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、
該面取り部が露出するように、該表面に保護部材を固着する保護部材固着工程と、
該面取り部を除去して該表面から該裏面に至る外周壁を該半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、
研削装置のチャックテーブルに該保護部材側を保持し、該保護部材に固着された半導体ウェーハの裏面を研削して該半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程と
から構成される半導体ウェーハの研削方法。
外周壁形成工程においては、半導体ウェーハの外周端部が中心方向に０．１〜２ｍｍ研削されて外周壁が形成される請求項１、２または３に記載の半導体ウェーハの研削方法。
表面に複数の回路が形成され、該表面の回路が形成されていない外周部分を残して該回路の上面に樹脂が被覆され、該樹脂が被覆された面と該樹脂が被覆されていない該外周部分の表面との間に段差部が形成され、外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、
該段差部を除去して該表面から該裏面に至る外周壁を該半導体ウェーハの外周に形成する外周壁形成工程と、
該裏面を研削して該半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程と
から構成される半導体ウェーハの研削方法。
表面に複数の回路が形成され、該表面の回路が形成されていない外周部分を残して該回路の上面に樹脂が被覆され、該樹脂が被覆された面と該樹脂が被覆されていない該外周部分の表面との間に段差部が形成され、外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、
該段差部を除去して該表面から該裏面に至る外周壁を該半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、
該表面に保護部材を固着する保護部材固着工程と、
研削装置のチャックテーブルにおいて該保護部材を保持し、該裏面を研削して該半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程と
から構成される半導体ウェーハの研削方法。
表面に複数の回路が形成され、該表面の回路が形成されていない外周部分を残して該回路の上面に樹脂が被覆され、該樹脂が被覆された面と該樹脂が被覆されていない該外周部分の表面との間に段差部が形成され、外周端部に面取り部が形成された半導体ウェーハの裏面を研削して所定の厚さに形成する半導体ウェーハの研削方法であって、
該段差部が露出するように、該表面に保護部材を固着する保護部材固着工程と、
該段差部を除去して該表面から該裏面に至る外周壁を該半導体ウェーハの外周端部に形成する外周壁形成工程と、
研削装置のチャックテーブルにおいて該保護部材を保持し、該裏面を研削して該半導体ウェーハを所定の厚さに形成する裏面研削工程と
から構成される半導体ウェーハの研削方法。
裏面研削工程において、半導体ウェーハの厚さが１００μｍ以下になるように該半導体ウェーハの裏面が研削される請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の半導体ウェーハの研削方法。