JP2007266250A

JP2007266250A - ウエーハ

Info

Publication number: JP2007266250A
Application number: JP2006088460A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Sekiya; 一馬関家
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-11

Abstract

【課題】規格化された装置によってデバイスを形成しても、ウエーハ基板の裏面におけるデバイスが形成された領域に対応する全ての領域を所定の厚さに形成することができるとともに、外周部に環状の補強部形成をすることができるウエーハを提供する。
【解決手段】円形状のウエーハ基板の表面に複数のデバイスが形成されるウエーハであって、ウエーハ基板は複数のデバイスが規格化された装置によって形成されるデバイス領域と、デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備え、外周余剰領域はデバイス領域の外周側に環状の補強部を形成することができる外径に設定されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、円形状のウエーハ基板の表面に複数のデバイスが形成される半導体ウエーハ等のウエーハに関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状であるウエーハ基板の表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成することにより半導体ウエーハを構成する。このように構成された半導体ウエーハは、ストリートに沿って切断することによりデバイスが形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

上述したように分割されるウエーハは、ストリートに沿って切断する前に裏面を研削またはエッチングによって所定の厚さに形成される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するためにウエーハの厚さを５０μm以下に形成することが要求されている。
しかるに、ウエーハの厚さを５０μm以下に形成すると破損し易くなり、ウエーハの搬送等の取り扱いが困難になるという問題がある。

上述した問題を解消するために本出願人は、ウエーハ基板の裏面におけるデバイス領域に対応する領域を研削してデバイス領域の厚さを所定厚さに形成するとともに、ウエーハの裏面における外周部を残存させて環状の補強部を形成することにより、剛性を有するウエーハを形成することができるウエーハの加工方法を特願２００５−１６５３９５号として提案した。

ウエーハ基板は直径が例えば２００mm、３００mmと規格化されており、この規格に対応するようにデバイスを形成する各装置が規格化されている。このように直径が規格化されたウエーハ基板の表面に規格化された装置によってデバイスを形成すると、ウエーハ基板を有効利用するために、図６に示すようにウエーハ１０を構成するウエーハ基板１０１の表面１０１aには外周に至るぎりぎりまで複数のデバイス１０２が形成される。

しかるに、ウエーハ基板１０１の裏面におけるデバイス１０２が形成された領域に対応する領域を研削して所定厚さに形成するとともに、ウエーハ基板１０１の裏面における外周部を残存させて環状の補強部１０３を形成すると、図６において破線で示すようにウエーハ基板１０１の表面１０１aに形成された複数のデバイス１０２における外周部に位置するデバイス１０２が環状の補強部１０３と対応することになる。このため、環状の補強部１０３と対応する位置に形成されているデバイス１０２は製品とすることができず犠牲となるため、歩留まりが低下するという問題がある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、規格化された装置によってデバイスを形成しても、ウエーハ基板の裏面におけるデバイスが形成された領域に対応する全ての領域を所定の厚さに形成することができるとともに、外周部に環状の補強部形成をすることができるウエーハを提供することにある。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、円形状のウエーハ基板の表面に複数のデバイスが形成されるウエーハであって、
該ウエーハ基板は、複数のデバイスが規格化された装置によって形成されるデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備え、
該外周余剰領域は、該デバイス領域の外周側に環状の補強部を形成することができる外径に設定されている、
ことを特徴とするウエーハ
ことを特徴とするウエーハが提供される。

上記外周余剰領域の外径は、上記デバイス領域の直径より４〜８mm大きく設定されている。また、上記ウエーハ基板の裏面には、上記デバイス領域に対応する全ての領域が所定の厚さに形成された凹部と、該凹部を囲繞する環状の補強部とを備えている。

本発明によるウエーハは、ウエーハ基板が複数のデバイスが規格化された装置によって形成されるデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備え、外周余剰領域がデバイス領域の外周側に環状の補強部を形成することができる外径に設定されているので、ウエーハ基板の裏面におけるデバイスが形成された領域に対応する全ての領域を所定の厚さに形成することができるとともに、外周部に環状の補強部を形成することができる。従って、本発明によるウエーハは、ウエーハ基板のデバイス領域に形成されたデバイスの全てを製品とすることができるため、歩留まりを向上することができる。

以下、本発明に従って構成されたウエーハの好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本発明によって構成されたウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図が示されている。図１に示す半導体ウエーハ２は、シリコンウエーハからなっており、例えば厚さが７００μmの円形状のウエーハ基板２１の表面２１ａに複数のデバイス２２が形成されたデバイス領域２３と、該デバイス領域２３を囲繞する外周余剰領域２４を備えている。デバイス領域１０２には、規格化されたデバイス製造装置によってデバイス１０１が形成されている。外周余剰領域２４は、裏面の外周部に後述する環状の補強部を形成することができる外径に設定されている。この外周余剰領域２４の外径、即ちウエーハ基板２１の外径は、デバイス領域２３の直径より４〜８mm大きく設定されている。従って、ウエーハ基板２１の外径は、規格化されたウエーハの外径より２〜６mm大きく形成される。即ち、直径が２００mmのウエーハに規格化されたデバイス製造装置によってデバイス２２を形成する場合には、シリコンインゴットから直径が２００２〜２００６mmのウエーハ基板を製作する。

次に、上記のように構成された半導体ウエーハ２のウエーハ基板２１の裏面に、デバイス領域２３に対応する全ての領域を研削して所定の厚さに形成するとともに、外周部に環状の補強部を形成する加工方法について説明する。
先ず、図２に示すように半導体ウエーハ２のウエーハ基板２１の表面２１ａに保護部材３を貼着する（保護部材貼着工程）。従って、ウエーハ基板２１の裏面２１bが露出する形態となる。

保護部材貼着工程を実施したならば、ウエーハ基板２１の裏面２１bにおけるデバイス領域２３に対応する領域を研削してデバイス領域２３の厚さを所定厚さに形成するとともに、ウエーハ基板２１の裏面２１bにおける外周余剰領域２４に対応する領域を残存させて環状の補強部を形成する補強部形成工程を実施する。この補強部形成工程は、図３に示す研削装置によって実施する。

図３に示す研削装置４は、被加工物としてのウエーハを保持するチャックテーブル４１と、該チャックテーブル４１に保持されたウエーハの加工面を研削する研削手段４２を具備している。チャックテーブル４１は、上面にウエーハを吸引保持し図３において矢印４１aで示す方向に回転せしめられる。研削手段４２は、スピンドルハウジング４２１と、該スピンドルハウジング４２１に回転自在に支持され図示しない回転駆動機構によって回転せしめられる回転スピンドル４２２と、該回転スピンドル４２２の下端に装着された研削ホイール４２３とを具備している。この研削ホイール４２３は、円板状の基台４２４と、該基台４２４の下面に装着された環状の研削砥石４２５とからなっており、基台４２４が回転スピンドル４２１の下端に取付けられている。

上述した研削装置４を用いて補強部形成工程を実施するには、チャックテーブル４１の上面（保持面）に図示しないウエーハ搬入手段によって搬送された上記半導体ウエーハ２の保護部材３側を載置し、半導体ウエーハ２をチャックテーブ４１上に吸引保持する。ここで、チャックテーブル４１に保持された半導体ウエーハ２と研削ホイール４２３を構成する環状の研削砥石４２５の関係について、図４を参照して説明する。チャックテーブル４１の回転中心P1と環状の研削砥石４２５の回転中心P2は偏芯しており、環状の研削砥石４２５の外径は、半導体ウエーハ２を構成するウエーハ基板２１のデバイス領域２３と余剰領域２４との境界線２５の直径より小さく境界線２５の半径より大きい寸法に設定され、環状の研削砥石４２５チャックテーブル４１の回転中心P1（半導体ウエーハ２の中心）を通過するようになっている。

次に、図３および図４に示すようにチャックテーブル４１を矢印４１aで示す方向に３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール４２３を矢印４２３aで示す方向に６０００ｒｐｍで回転せしめるとともに、研削ホイール４２３を下方に移動して研削砥石４２５をウエーハ基板２１の裏面に接触させる。そして、研削ホイール４２３を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。この結果、ウエーハ基板２１の裏面には、図５に示すようにデバイス領域２３に対応する領域が研削除去されて所定厚さ（例えば３０μm）の円形状の凹部２３bに形成されるとともに、外周余剰領域２４に対応する領域が残存されて環状の補強部２４bに形成される。

上述したように裏面外周部に環状の補強部２４bが形成されたウエーハ基板２１においては、デバイス領域２３に形成されたデバイス２２の全てが所定厚さ形成された円形状の凹部２３bと対応した領域に存在することになる。従って、デバイス領域２３に形成されたデバイス２２は環状の補強部２４bと対応する位置に存在しないので、全てのデバイス２２を製品とすることができるため、歩留まりを向上することができる。

本発明によって構成されたウエーハとしての半導体ウエーハの斜視図図１に示す半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着した状態を示す斜視図。図１に示す半導体ウエーハの裏面を研削するための研削装置の斜視図。図３に示す研削装置によって実施する補強部形成工程の説明図。図５に示す補強部形成工程が実施された半導体ウエーハの断面図。従来用いられている半導体ウエーハの斜視図。

符号の説明

２：半導体ウエーハ
２１：ウエーハ基板
２２：デバイス
２３：デバイス領域
２４：外周余剰領域
２３b：円形状の凹部
２５b：環状の補強部
３：保護部材
４：研削装置
４１：研削装置のチャックテーブル
４２：研削手段
４２３：研削ホイール
４２５：研削砥石

Claims

円形状のウエーハ基板の表面に複数のデバイスが形成されるウエーハであって、
該ウエーハ基板は、複数のデバイスが規格化された装置によって形成されるデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを備え、
該外周余剰領域は、該デバイス領域の外周側に環状の補強部を形成することができる外径に設定されている、
ことを特徴とするウエーハ。
該外周余剰領域の外径は、該デバイス領域の直径より４〜８mm大きく設定されている、請求項１記載のウエーハ。
該ウエーハ基板の裏面には、該デバイス領域に対応する全ての領域が所定の厚さに形成された凹部と、該凹部を囲繞する環状の補強部とを備えている、請求項１又は２記載のウエーハ。