JP2006228802A

JP2006228802A - ウエハ端面保護装置

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Publication number: JP2006228802A
Application number: JP2005037625A
Authority: JP
Inventors: Koji Hasegawa; 公二長谷川; Kenichiro Arai; 健一郎新居
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】ワックスレスとすることにより工数を低減することができるとともに、ウエハの厚みを局所的に残すことにより、ウエハ強度を保ってハンドリングを容易にすることができる。
【解決手段】収容器１にウエハＷが載置されて収容器１に蓋部材５が係合され、処理部分の円Ｃに相当する部分だけが化学的にエッチングされてウエハＷの厚みが薄くされる。ウエハＷは、収容器１に載置されているだけであり、ワックス等が使われていないので、貼付や剥離工程を省略することができて工数を低減できる。ウエハＷの外周部の厚みは元のままであり、全面研磨に比較して機械的な強度が高いので、従来から使われている搬送機構やウエハキャリアをそのまま使用できる。したがって、ウエハＷのハンドリングを容易に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリコン半導体や化合物半導体などのウエハを処理液に浸漬させて所定の処理を行う際に、ウエハの非処理面及びウエハの端面を保護するウエハ端面保護装置に関する。

従来、この種のウエハ処理として、ウエハの厚みを薄くする処理がある（シンニング）。この場合には、まず、基盤の上面にワックスを塗布して溶融させ、その上に、ウエハの回路等が形成された非処理面を下向きにして載置する。そして、冷却することによりウエハを基盤に固定し、水酸化カリウム(KOH)を含むエッチング液として貯留している処理槽にウエハを基盤とともに収容し、エッチング液中にウエハを浸漬する。これにより、ウエハの処理面を全体にわたって化学的に研磨して、ウエハの厚みを薄くする処理が行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３４７２５４号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、処理後に薄くなった基板の取り扱いを容易にするために、ウエハを基盤に貼り付ける作業と、処理後に溶剤等に浸漬させてウエハを基盤から剥がす処理等を必要とするので、処理工数が増加するという問題がある。

また、従来の装置は、ウエハの厚みが極めて薄くなるので（例えば６００μｍから５０μｍ）、シンニング処理後のウエハのハンドリングが難しくなるという問題点がある。具体的には、通常のウエハカセットとは異なる特殊なカセットに収容する必要があり、また搬送機構にも特殊な構造が要求される。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ワックスレスとすることにより工数を低減することができるとともに、ウエハの厚みを局所的に残すことにより、ウエハ強度を保ってハンドリングを容易にすることができるウエハ端縁保護装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、処理液にウエハを浸漬させてその処理面を処理する際に、ウエハの非処理面及びウエハの端面を保護するウエハ端面保護装置において、ウエハの非処理面を底面に向けた状態でウエハを収容する収容器と、処理液に対する耐性を有し、ウエハの処理面においてウエハの外径より小径のほぼ円形を呈する処理部分を除いて、前記収容器に収容されているウエハの処理面を覆う保護部材と、処理液に対する耐性を有し、前記保護部材のウエハの処理面側に取り付けられ、ウエハの処理面の外周部を押圧する液密シール材と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、ウエハを貼り付けることなく収容器に収容し、保護部材でウエハの処理面を覆った状態で処理液に浸漬する。したがって、貼付及び剥離工程を省略することができ、工数を低減することができる。また、ウエハの端面と処理面の外周部は、液密シールの介在により処理されることがなく、処理部分だけが処理されて厚みが薄くされる。したがって、ウエハの処理面のうち外周部が元の厚みのままとされるので、ウエハの強度を維持することができ、ハンドリングを容易にすることができる。また、液密シールがウエハの処理面の外周部を押圧するので、ウエハを安定して固定することができる。

また、本発明において、前記収容器と前記保護部材とを係合する係合部とを備えるとともに、前記係合部により前記保護部材と収容器とを一体化することが好ましい（請求項２）。収容器にウエハを収容し、係合部で蓋部材と収容器とを係合するだけで、処理部分だけに処理液が触れるようにできる。

また、本発明において、前記係合部は、前記収容器の上縁付近に形成され、外周方向に突出して湾曲形成された下部係合部と、前記保護部材の下縁付近に形成され、前記下部係合部と類似形状の上部係合部とを備えていることが好ましい（請求項３）。保護部材を収容器に被せるように取り付けることにより、上部係合部と下部係合部とが係合して固定される。したがって、工数少なく収容器に保護部材を取り付けることができるうえ、取り外しも容易に行うことができる。

なお、本明細書は、次のようなウエハ処理方法に係る発明も開示している。

従来のシンニング処理では、ウエハの厚みを全面にわたって均一に薄くするので、処理後のウエハのハンドリングが極めて難しくなるという問題がある。

（１）処理液にウエハを浸漬させてその処理面を処理するウエハ処理方法において、
ウエハの処理面のうち、外周部の厚みを不変とし、外周部の内側だけを薄くすることを特徴とするウエハ処理方法。

前記（１）に記載の発明によれば、外周部の厚みが元のままであるので、ウエハ全体を薄くする従来例に比較してウエハの強度を高いままにすることができる。したがって、ウエハのハンドリングを容易にすることができ、シンニング処理前のウエハを処理していた装置等でウエハを処理することができる。

（２）前記（１）に記載のウエハ処理方法において、さらにウエハの外周部よりやや内側でウエハを切り出す工程を備えていることを特徴とするウエハ処理方法。

前記（２）に記載の発明によれば、外周部よりやや内側でウエハを切り出すことにより、最終工程で従来通りの処理を行うことができる。

本発明に係るウエハ端面保護装置によれば、ウエハを貼り付けることなく収容器に収容し、保護部材でウエハの処理面を覆った状態で処理液に浸漬するので、ウエハの基盤に対する貼付及び剥離工程を省略することができ、工数を低減することができる。また、ウエハの端面と処理面の外周部は、液密シールの介在により処理されることがなく、処理部分だけが処理されて厚みが薄くされ、ウエハの処理面のうち外周部が元の厚みのままとされる。したがって、ウエハの強度を維持することができ、ハンドリングを容易にすることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は、本発明に係るウエハ端面保護装置の要部を示す縦断面図である。

ウエハ端面保護装置は、ウエハＷの非処理面Ｓ１を底面に向け、処理面Ｓ２側を上に向けた状態でウエハＷが直接的に収容される収容器１と、この収容器１の上部を覆い、上面に処理部分の円Ｃに相当する開口３を備えた蓋部材５とを備えている。収容器１は、平面視円形状を呈し、その外縁部に、側面部７が上方に向けて立設されてカップ状を呈している。この側面部７は、全周にわたり外周方向に突出形成して湾曲形成された下部係合部９を備えている。また、収容器１の底面には、ウエハＷの外径よりやや大なる内径を呈する外周シール材１１が立設されている。この外周シール材１１は、その高さが下部係合部９よりもやや高く形成されている。

なお、上述した蓋部材５が本発明における保護部材に相当する。

蓋部材５の外周下縁には、所定間隔を隔てて複数個の上部係合部１３が形成されている。各々の上部係合部１３は、その内周側が下部係合部９の外周側と類似形状を呈し、外周方向に突出して湾曲形成されている。また、蓋部材５の天井面５ａには、開口３を外周方向から囲うように液密シール材１５が取り付けられている。

なお、上述した外周シール材１１と液密シール材１５とは、例えば、水酸化カリウム(KOH)を含む処理液に対する耐性を備えており、パーフロロエラストマーに分類される高分子材料（フッ素樹脂と同様の化学構造式を有する）等が好ましい。具体的には、カルレッツ（登録商標：デュポンダウエラストマー社）や、パーフロ（登録商標：ダイキン工業）や、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）が例示される。収容器１と蓋部材５とは、処理液に対する耐性を備え、剛性の高い金属材料、例えば、ステンレス鋼板で構成されている。

また、上述したウエハＷの非処理面Ｓ１とは、ウエハＷに回路等が形成されていない面側をいい、処理面Ｓ２とは、ウエハＷに回路等が形成されている面側のことをいう。

ここで、上述したウエハ端面保護装置を用いたシンニング処理について、図２を参照して説明する。なお、図２は、ウエハを収容した状態を示す縦断面図である。

まず、収容器１の底面であって、外周シール材１１の内側にウエハＷを載置するとともに、その上方から蓋部材５を下降させ、上部係合部１３を下部係合部９の外側に圧入して係合する。すると、液密シール材１５は、ウエハＷの処理面Ｓ２の外周部を押圧するので、ウエハＷの処理面Ｓ２及び非処理面Ｓ１側のうち処理部分の円Ｃに相当する領域を除く部分は、液密シール部材１５で液密にシールされる。このように、蓋部材５を収容器１に被せるように取り付けることにより、上部係合部１３と下部係合部９とが係合し、蓋部材５と収容器１とが一体化されて固定される。したがって、工数少なく収容器１に蓋部材５を取り付けることができるうえ、取り外しも容易に行うことができる。また、蓋部材５とウエハＷの処理面Ｓ２との間に液密シール材１５を配置してあるので、蓋部材５を収容器１に取り付けた際に液密シール材１５の弾性力でウエハＷを収容器１に押圧して固定することができる。

次に、例えば、水酸化カリウム（KOH）を含む処理液を、所定温度の高温（例えば７０℃）に加熱し、この処理液にウエハＷをウエハ端面保護装置ごと浸漬させる。浸漬させてから数分から数十分経過すると、図３に示すように、ウエハＷのうち処理部分の円Ｃに相当する部分だけが化学的にエッチングされ、ウエハＷの厚みが薄くされる。但し、ウエハ端面保護装置によってウエハＷの端面と外周部が処理液に触れないようにされているので、ウエハＷの端面と外周部は何らの変化も生じることがなく、外周部は元の厚みのままである。

次に、図４及び図５を参照して、シンニング処理後の処理について説明する。なお、図４は、シンニング処理後におけるウエハの切断処理を示す図であり、図５は、切断後のウエハを示す図である。

シンニング処理後は、収容器１と蓋部材５との係合を解除して分離し、収容器１に載置されているウエハＷを取り出す。ウエハＷは、収容器１に載置されているだけであり、ワックス等を用いて基盤に貼り付けられていないので、貼付や剥離工程を省略することができ、工数を低減することができる。また、図４に示すようにウエハＷの外周部の厚みが元のままであり、全面研磨に比較して機械的な強度が高いので、従来から使われている搬送機構やウエハキャリアをそのまま使用することができる。したがって、ハンドリングを容易に行うことができる。

例えば、最終的にダイシング処理を行う場合には、ウエハＷの外周部を切り離す切断処理を行うことが好ましい。その場合には、例えば、図４に示すように、ウエハＷの外周部よりやや内側にレーザ照射部１７からレーザＬを照射させながら、ウエハＷに対して移動させる。すると、ウエハＷは、図５に示すように、厚みが薄くされた部分だけにされる。このようにシンニング処理されたウエハＷは、その処理面Ｓ２を図４とは上下逆にされ、リング１９に留められたエキスパンドシート２１に貼り付けられ、ダイシング装置の処理台２３に載置されて複数個のチップにダイシングされる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、収容器１の下部係合部９に対して、蓋部材５の上部係合部１３を外側から被せるようにしているが、逆に、下部係合部９の内側に上部係合部１３を押し込むように被せる構造を採用してもよい。

（２）ウエハＷを収容器１の底面に直接的に載置しているが、ウエハＷを載置した際の移動を防止するために、液密シール材１４と同様の材料で数ミリ程度の高さを備え、ウエハＷの外径より小径の環状部材（例えば、ゴムなどの弾性部材）を収容器１の底面に貼り付けておくようにしてもよい。

（３）液密シール材１５でウエハＷを押圧固定するのに代えて、例えば、外周シール材１１とウエハＷの端面との間の隙間に嵌め込むための固定部材（例えば、ゴムなどの弾性部材）を備えるようにしてもよい。これにより、ウエハＷの位置を確実に固定した状態で蓋部材５を被せることができ、ウエハＷの位置ずれを防止することができる。

（４）収容器１と蓋部材５とを上下係合部９，１３で係合するように構成しているが、収容器１と蓋部材１５とを一体化できる構成であれば、係合とは異なるその他の一体化手段を採用してもよい。

本発明に係るウエハ端面保護装置の要部を示す縦断面図である。ウエハを収容した状態を示す縦断面図である。シンニング処理中の状態を示す縦断面図である。シンニング処理後におけるウエハの切断処理を示す図である。切断後のウエハを示す図である。

符号の説明

Ｗ … ウエハ
１ … 収容器
Ｃ … 処理部分の円
３ … 開口
５ … 蓋部材（保護部材）
９ … 下部係合部
１１ … 外周シール材
１３ … 上部係合部
１５ … 液密シール材

Claims

処理液にウエハを浸漬させてその処理面を処理する際に、ウエハの非処理面及びウエハの端面を保護するウエハ端面保護装置において、
ウエハの非処理面を底面に向けた状態でウエハを収容する収容器と、
処理液に対する耐性を有し、ウエハの処理面においてウエハの外径より小径のほぼ円形を呈する処理部分を除いて、前記収容器に収容されているウエハの処理面を覆う保護部材と、
処理液に対する耐性を有し、前記保護部材のウエハの処理面側に取り付けられ、ウエハの処理面の外周部を押圧する液密シール材と、
を備えていることを特徴とするウエハ端面保護装置。
請求項１に記載のウエハ端面保護装置において、
前記収容器と前記保護部材とを係合する係合部とを備えるとともに、
前記係合部により前記保護部材と収容器とを一体化することを特徴とするウエハ端面保護装置。
請求項２に記載のウエハ端面保護装置において、
前記係合部は、前記収容器の上縁付近に形成され、外周方向に突出して湾曲形成された下部係合部と、前記保護部材の下縁付近に形成され、前記下部係合部と類似形状の上部係合部とを備えていることを特徴とするウエハ端面保護装置。