JP2007288077A - 半導体製造装置、半導体ウェーハ、および半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体製造装置、半導体ウェーハ、および半導体装置の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】製造コストの低減、製造工程の簡略化および製造歩留まりの向上を実現する半導体製造装置を提供すること。
【解決手段】本発明の半導体製造装置10は、半導体用ウェーハ1を研磨により薄層化する研磨手段4と、上記半導体用ウェーハ1における、上記研磨手段4により研磨される第1面とは反対側の第2面を支持する支持台5を備え、上記支持台5には、上記第2面にかかる研磨時の応力を局所的に集中させる応力作用部6が、上記半導体用ウェーハ1を分割すべき分割線に沿って形成されている。これにより、製造コストの低減、製造工程の簡略化および製造歩留まりの向上を実現することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体製造装置、半導体ウェーハおよびその製造方法に関するものであり、より詳しくは、半導体ウェーハの薄層化および分割を同時に行うことができる半導体製造装置、半導体ウェーハおよびその製造方法に関する。
半導体装置としての半導体チップを作製する場合、半導体ウェーハを分割して個片化(チップ化)することにより、実装可能な形状に加工している。半導体ウェーハを分割する方法としては、半導体ウェーハ半導体ウェーハを裏面研磨により薄層化した後、ダイシングにより分割する方法が一般的である。
図13は、一般的な半導体ウェーハの薄層化工程および半導体ウェーハの分割工程を示したものである。
半導体ウェーハ131の素子の形成面側に、裏面研磨時の半導体ウェーハ表面を保護する表面保護テープ132が貼り付けられる(S201)。表面保護テープ132は、裏面研磨時に生じる切削屑などによる損傷から半導体ウェーハ表面を保護するために貼り付けられている。表面保護テープ132としては、基材であるポリエチレンにアクリル系粘着剤が塗布されたものを用いるのが一般的である。
研磨による半導体ウェーハの薄層化時に半導体ウェーハを固定するためのウェーハ固定テーブル134に対して、表面保護テープ132が接するように、半導体ウェーハ131を固定する。その後、研磨装置133による機械式研磨法を用いて裏面を研磨することにより半導体ウェーハ131を薄層化する(S202)。
薄層化された半導体ウェーハ131の裏面を、ダイシングテープ135に貼り付け、ダイシング装置のフレーム136に固定する(S203)。ダイシングテープとしては、基材であるPET(polyethylene terephthalate)等に接着剤を塗布したものが用いられる。さまざまな接着剤を用い得るが、ダイシング時の接着力およびピックアップ時の剥離性という相反する特性が求められる。
表面保護テープ132の剥離を行い(S204)、半導体ウェーハ131は、ダイシングブレード137により半導体チップ138に分割される(S205およびS206)。ダイシングによる分割の方法としては、ダイシングブレードによる半導体ウェーハの切断が主流であるが、レーザー、ウォータージェットなどを用いて切断する方法を適用することができる。
図13を用いて説明したようなダイシングに代わる半導体ウェーハの分割方法として、RIE(Reactive Ion Etching)法によってウェーハの裏面に溝を形成し、裏面から研磨を行うことによって半導体チップを分割する方法が特許文献1に開示されている。
特許文献1に開示されている半導体ウェーハ(半導体基板)の分割方法は、スルーホールの形成工程で半導体基板のダイシングラインとなる領域にあらかじめスルーホール深さと同一深さの溝を形成する工程、この後前記半導体基板に透明ガラス基板を接着させて前記半導体基板の裏面研磨を行う工程、さらに、前記透明ガラス基板に前記半導体基板に形成した溝と重なる位置にダイシングを施す工程を含んでいる。
また、半導体ウェーハ裏面からレーザー照射を行うことにより半導体ウェーハの分割を所望する領域に改質層を形成し、半導体ウェーハ表面側に貼り付けたテープを引っ張ることにより、半導体ウェーハを分割する方法が特許文献2に開示されている。
特開平7−6982(1997年1月10日公開) 特開2005−340423(2004年1月8日公開)
ところが、近年、さらなるチップの小型化および薄層化が要求されており、より薄層化した半導体ウェーハをより小さなチップに分割する方法として、上述した従来のダイシングによる分割を用いた場合、以下のような問題が生じる。
半導体ウェーハの分割にかかる時間は、ダイシングによって半導体ウェーハを切断する距離に比例して長くなる。従って半導体チップのサイズの小型化に伴い、ウェーハの分割工程に要する時間は長くなる。
また、半導体ウェーハを切断する距離に比例し、ダイシングブレードなど、ダイシング装置の部品の消耗が激しくなるため、ランニングコストの増加に繋がる。
また、ダイシングによる分割では、半導体ウェーハの裏面研磨による薄層化工程において、半導体ウェーハ表面への保護テープの貼着、半導体ウェーハの研磨、半導体ウェーハからの保護テープの剥離を必要とするのみならず、半導体ウェーハの分割工程おいて、半導体ウェーハ裏面へのダイシングテープの貼着、ダイシングによるウェーハの分割、半導体ウェーハのダイシングテープからの剥離も必要となる。
よって、半導体ウェーハとテープとの貼着および剥離を繰り返し行うため、薄層化したチップが破損する可能性が高まり、生産歩留まりを低下させる。
このように、半導体チップのさらなる小型化および薄層化を進めて行く上で、ダイシングによる分割は、好ましい手法とは言えない。
これに対して、特許文献1および2においては、ダイシングに代わる半導体ウェーハを分割する技術が提案されている。
しかし、特許文献1の技術では、半導体ウェーハの分割後、透明ガラス基板を切断するために、ダイシングを行う必要がある。また、特許文献2の技術は、ダイシングの代わりにレーザー照射により半導体ウェーハの分割を行うだけである。さらに、新たにレーザー照射装置を入手する必要がある。
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体ウェーハの薄層化および分割を同時に行うことにより、製造工程の簡略化、製造コストの低減および生産歩留まりの向上を可能にする半導体製造装置を提供することである。また、本発明の他の目的として、薄層化および分割を同時に行うことができる半導体ウェーハおよび半導体装置の製造方法を提供することである。
本発明の半導体製造装置は、上記課題を解決するために、
半導体ウェーハを研磨により薄層化する研磨手段を備えた半導体製造装置において、
上記半導体ウェーハにおける、上記研磨手段により研磨される第1面とは反対側の第2面を支持する支持台を備え、
上記支持台には、上記第2面にかかる研磨時の応力を局所的に集中させる応力作用部が、上記半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って形成されていることを特徴とする。
上記の構成において、支持台には、半導体ウェーハの第2面が接触するように半導体ウェーハが載せられる。ここで、支持台は、例えば、半導体ウェーハの研磨時に、半導体ウェーハが動かないように固定する機能を有している場合もある。また、半導体ウェーハの第2面とは、例えば、素子および配線などが形成された実装面である。
研磨手段は、例えば、ダイヤモンド砥石などを利用した機械研磨を行う手段である。研磨手段による半導体ウェーハの薄層化は、支持台に載せられた半導体ウェーハの第1面を研磨することにより行われる。ここで、半導体ウェーハの第1面とは、例えば、第2面のように実装面ではないが、配線用の穴および溝が穿たれた面である場合もある。
支持台には、上述のように応力作用部が形成されている。上記応力作用部の横断面は、例えば、凸型であったり、凹型であったり、またこの両方が一組となって並んでいたりする。
また、上記応力作用部は、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って形成されている。半導体ウェーハを分割すべき分割線とは、所望の半導体チップを作製するために半導体ウェーハが分割されることを所望する仮想線である。つまり、例えば、半導体ウェーハが、一辺が100マイクロメートル(μm)である複数の正方形に分割されることを所望する場合、上記支持台を上方から観察すると、上記応力作用部に囲まれる領域は、一辺が100マイクロメートル(μm)である複数の正方形を有しているということである。
直前の文において「応力作用部に囲まれる領域」と記載したが、上方から観察した上記応力作用部は、複数の直線、複数の曲線あるいは複数の破線または点状の突起が直線状または曲線状に整列する形状、ならびにこれらを組み合わせた形状を有していてもよいため、上記の「応力作用部に囲まれる領域」とは、複数の破線または複数の点状の突起が整列した直線状または曲線状の線形に囲まれる領域を含んでいる。
さらに、応力作用部は、閉じた図形として形成されていてもよい。閉じた図形とは、例えば、方形、三角形、円などであり、これらの閉じた図形が複数個連続して形成されていてもよい。もちろん、応力作用部は、閉じた図形上に破線または点状の突起が整列するように形成されているのであってもよい。
上述のような構成を有する上記支持台に対して半導体ウェーハが載せられ、半導体ウェーハは、上記研磨手段によって研磨されることにより薄層化される。
ここで、上記研磨手段による研磨時には、半導体ウェーハに対して圧力が加わる。上述の支持台に形成された応力作用部と対向する(または、応力作用部を被う)半導体ウェーハの領域と、半導体ウェーハの他の領域とでは、加わる圧力の大きさが異なる。
つまり、応力作用部が、「凸型」として形成されている場合、凸型と、半導体ウェーハとの接触領域には、特に大きい圧力が加わる。一方で、応力作用部が、「凹型」として形成されている場合、凹型と対向する(または、凹型を被う)半導体ウェーハの領域において加わる圧力が特に軽減される。
研磨時において、加わる圧力が特に大きい半導体ウェーハの領域は、研磨手段により研削される量が増大するため、他の領域と比べて、より薄くなる。また、研磨時において、加わる圧力が特に軽減される半導体ウェーハの領域は、研磨手段により研削される量が減少するため、他の領域と比べて、より厚くなる。
研磨時において、半導体ウェーハの厚さが異なる領域(より薄い領域およびより厚い領域)には、応力が集中する。この応力の集中により半導体ウェーハは、厚さが異なる領域(応力作用部と対向する領域)において、分割される。
上述のように本発明の半導体製造装置においては、半導体ウェーハの薄層化および分割が同時に行われる。また、半導体ウェーハは、支持台に形成された応力作用部と対向する領域において選択的に分割されるため、所望の大きさの半導体チップを得ることができる。
このため、従来の半導体製造工程と比較して、ウェーハの薄層化工程と、ウェーハの分割工程とを個別に行う必要がなくなり、かつウェーハの分割装置を用いなくてもよい。
また、ウェーハの薄層化工程と、ウェーハの分割工程とにおいて、保護テープ、固定用のテープなどをウェーハに対して、繰り返し貼着または剥離する必要がなくなる。
このため、より小型化および薄層化された半導体チップを、破損することなく製造することができる。
つまり、本発明の半導体製造装置は、製造工程の簡略化、製造コストの低減および製造歩留まりの向上を実現できるという効果を奏する。
また、本発明の半導体製造装置において、
上記応力作用部の横断面は、凸型を有することを特徴とする。
上記構成は、応力作用部を「凸型」として形成した場合である。
既に説明したように、半導体ウェーハの薄層化と同時に、半導体ウェーハは、支持台が有する応力作用部と、半導体ウェーハとが接触する部分において選択的に分割される。
これにより、上述の効果と同様の効果を奏する。
また、本発明の半導体製造装置おいて、
上記応力作用部の横断面は、凹型を有することを特徴とする。
上記構成は、応力作用部を「凹型」として形成した場合である。
既に説明したように、半導体ウェーハの薄層化と同時に、半導体ウェーハは、支持台が有する応力作用部と、半導体ウェーハとが対向する部分において選択的に分割される。
これにより、上述の効果と同様の効果を奏する。
また、本発明の半導体製造装置において、
上記応力作用部の横断面は、凸型と、凹型とが隣り合った形状を有することを特徴とする。
上記構成は、応力作用部を、「凸型」と、「凹型」とが隣り合うよう組み合わせて形成した場合である。
よって、応力作用部と対向する半導体ウェーハの部分には、より応力が集中することになる。
これにより、上述の効果と同様の効果が強められ、半導体ウェーハの分割位置の選択性を高めることができるという効果を奏する。
また、本発明の半導体製造装置において、
上記応力作用部は、半導体ウェーハを薄層化すべき目標厚みの1/10〜3/10の高さおよび/または深さとなるように形成されていることを特徴とする。
上記構成において、半導体ウェーハを薄層化すべき目標厚みとは、薄層化を行った後に半導体ウェーハが有することを所望する厚みである。
応力作用部と、支持台の応力作用部が形成されていない領域との高さの差が、半導体ウェーハを薄層化すべき目標厚みの1/10より小さい場合、半導体ウェーハは、研磨による薄層化後に分割されていない、または所望の領域において分割されない恐れがある。また、分割されていた場合でも、半導体ウェーハの分割位置の選択性を低下させる恐れがある。
逆に、応力作用部と、支持台の応力作用部が形成されていない領域との高さの差が、半導体ウェーハを薄層化すべき目標厚みの3/10より大きい場合、集中する応力が大きくなり過ぎてしまう。よって、半導体ウェーハが分割された領域の周辺において、チッピングなどの物理的欠陥が発生する可能性が高まる。
これにより、上述の効果と同様の効果に加え、半導体ウェーハが薄層化と同時に分割される確実性および半導体ウェーハの分割位置の選択性を高め、かつの欠陥の少ない半導体チップを作製することができるという効果を奏する。
本発明の半導体ウェーハは、上記課題を解決するために、
第1面にウェーハと、
第2面にウェーハを保護するウェーハ保護膜とを備える半導体ウェーハにおいて、
上記ウェーハ保護膜には、上記第1面側から半導体ウェーハを研磨することにより薄層化する時に上記第2面にかかる応力を局所的に集中させる応力作用部が、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って形成されていることを特徴とする。
上記構成において、半導体ウェーハは、ウェーハと、ウェーハ保護膜とを備えている。ウェーハは、例えば、素子および配線などが形成された実装面と、素子および配線などが形成されていない被研磨面とを有している。また、ウェーハ保護膜は、ウェーハの実装面上に形成される。半導体ウェーハの第1面は、ウェーハの上記被研磨面と同一であり、半導体ウェーハの第2面は、ウェーハ保護膜におけるウェーハの実装面と同じ方向を向いている外表面と同一である。
ウェーハ保護膜には、半導体ウェーハの第2面に等しい上記外表面上に応力作用部が形成されている。ウェーハ保護膜に形成された応力作用部と、上述した支持台に形成された応力作用部とは、類似の形状および構成を有している。しかし、両者は、形成されている「物」が異なっている。このため、支持台に形成された応力作用部は、半導体ウェーハを支持台に載せることにより半導体ウェーハの分割すべき分割線と対向するが、ウェーハ保護膜の応力作用部は、半導体ウェーハの分割されるべき分割線と一致するよう形成される。
従って、本発明の半導体ウェーハでは、半導体製造装置の支持台に応力作用部を形成した場合と同様に、ウェーハ保護膜の応力作用部がウェーハに作用するので、第1面を研磨することにより、半導体ウェーハの薄層化と、分割とを同時に行うことができる。また、研磨を行う前に、応力作用部と、分割すべき分割線との位置合わせを行う必要がない。さらに、従来の半導体製造装置を用いることが可能であるため、装置の改造などを必要としない。
よって、上述の半導体製造装置と同様の効果を奏し、より一層の製造工程の簡略化および製造コストの低減を実現できるという効果を奏する。
また、本発明の半導体ウェーハにおいて、
上記応力作用部の横断面は、凸型を有することを特徴とする。
上記の構成は、ウェーハ保護膜の応力作用部を「凸型」として形成した場合である。
既に説明したように、半導体ウェーハの薄層化と、分割とを同時に行うことができ、かつ、半導体ウェーハは、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部において選択的に分割される。
これにより、上述の効果と同様の効果を奏する
また、本発明の半導体ウェーハにおいて、
上記応力作用部の横断面は、凹型を有することを特徴とする。
上記の構成は、ウェーハ保護膜の応力作用部を「凹型」として形成した場合である。
既に説明したように、半導体ウェーハの薄層化と、分割とを同時に行うことができ、かつ、半導体ウェーハは、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部において選択的に分割される。
これにより、上述の効果と同様の効果を奏する。
また、本発明の半導体ウェーハにおいて、
上記応力作用部の横断面は、凸型と、凹型とが隣り合った形状を有することを特徴とする。
上記構成は、ウェーハ保護膜の応力作用部を、「凸型」と、「凹型」とが隣り合うよう組み合わせて形成した場合である。
よって、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部には、より応力が集中することになる。
これにより、上述の効果と同様の効果が強められ、半導体ウェーハの分割位置の選択性を高めることができるという効果を奏する。
また、本発明の半導体ウェーハおいて、
上記応力作用部は、半導体ウェーハを薄層化すべき目標厚みの1/10〜3/10の高さおよび/または深さとなるように形成されていることを特徴とする。
ウェーハ保護膜に形成された応力作用部と、上述した支持台に形成された応力作用部とは、類似の形状および構成を有しており、両者は、形成されている「物」が異なっていることは既に説明した通りである。
つまり、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部の高さおよび/または深さとは、応力作用部と、応力作用部が形成されていないウェーハ保護膜の領域との高さの差である。
よって、上述の効果と同様の効果に加え、半導体ウェーハが薄層化と同時に分割される確実性および半導体ウェーハの分割位置の選択性を高め、かつの欠陥の少ない半導体チップを作製することができるという効果を奏する。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、上記課題を解決するために、
半導体ウェーハを研磨により薄層化する工程を有する半導体装置の製造方法において、
上記半導体ウェーハにおける、研磨される第1面とは反対側の第2面であり、支持台によって支持される第2面にかかる研磨時の応力を、上記半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って局所的に集中させながら、上記第1面に対する研磨を行う
ことを特徴とする。
上記の製造方法は、半導体ウェーハの第1面の研磨による該半導体ウェーハの薄層化工程を含んでいる。
上記の薄層化工程においては、半導体ウェーハの第2面を支持台により支持し、上記第1面を研磨する。このとき、上記第2面にかかる応力を、上記半導体ウェーハの分割を所望する分割線に沿って局所的に集中させる。
これにより、半導体ウェーハの研磨と、分割とを同時に進行させることができる。
よって、上述の半導体製造装置および半導体ウェーハと同様の効果を奏する。
以上のように、本発明の半導体製造装置は、半導体ウェーハを支持する支持台を備え、該支持台には、研磨時の応力を局所的に集中させる応力作用部が、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って形成されているため、半導体ウェーハの裏面研磨を行うことによって、半導体ウェーハの薄層化と、分割とを同時に行うことができる。よって、製造工程の簡略化、製造コストの低減および製造歩留まりの向上を実現できるという効果を奏する。
また、本発明の半導体ウェーハは、ウェーハ保護膜を備え、該ウェーハ保護膜には、研磨時の応力を局所的に集中させる応力作用部が、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って形成されているため、該半導体ウェーハの裏面研磨を行うことによって、上記の半導体製造装置と同様の効果を奏する。
さらに、本発明の半導体装置の製造方法は、研磨時の応力を、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って局所的に集中させながら、半導体ウェーハの研磨を行うため、上記の半導体製造装置および上記半導体ウェーハと同様の効果を奏する。
本発明の目的は、半導体ウェーハの薄層化および分割を同時に行うことにより、製造工程の簡略化、製造コストの低減および生産歩留まりの向上を図ることである。
上記目的は、半導体ウェーハの薄層化および分割を同時に行うことのできる半導体製造装置ならびに裏面研磨を行うことにより同時に薄層化および分割される半導体ウェーハによって実現される。
以下の実施の形態において、本発明に係る半導体製造装置または半導体ウェーハについて図1〜12を用いて説明する。
なお、以下の説明において、「半導体ウェーハを分割すべき分割線」とは、所望の大きさおよび形状の半導体チップを得るために、分割されることを所望する半導体ウェーハ上の仮想線を意図している。例えば、半導体ウェーハを分割すべき分割線の形状としては、例えば、分割後の半導体ウェーハとして図2のS25に示すように、格子形状などが挙げられる。
また、半導体ウェーハの「第1面」とは、特に何も形成されている必要のない面であり、かつ半導体ウェーハの薄層化において研磨される被研磨面であり、「第2面」とは、素子および配線など電気的機能を発揮するための構造が形成されている実装面または、該実装面に上に形成された保護膜の外表面を意図している。しかし、上記第1面には、配線などを行うために溝および穴などが形成されている場合がある。
さらに、「半導体ウェーハを薄層化すべき目標厚み」とは、研磨による薄層化の後、半導体ウェーハが有していることを所望する厚みを意図している。
以下の実施の形態1〜12において同一の部材および構成要素には、それぞれ、同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって,それらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、本発明の半導体装置は、実施の形態において説明されるものに限定されず、「特許請求の範囲」に記載した請求項の範囲内において適宜変更が可能である。
〔実施の形態1〕
本実施の形態においては、本発明に係る半導体製造装置10の主要な部分の構成について図1を用いて説明する。
本発明に係る半導体製造装置10としては、少なくとも半導体ウェーハを裏面、すなわち上記第1面から研磨することにより薄層化することができる構成を有していればよい。つまり、図1に示すように、半導体ウェーハを支持する支持台5と、研磨手段4とを少なくとも備える構成であればよい。
ここで、重要な点は、該支持台5の半導体ウェーハを支持する面には、半導体ウェーハの研磨時において応力を局所的に集中させる応力作用部6が形成されていることである。また、応力作用部6は、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って、例えば、格子状に形成されている。
半導体ウェーハの薄層化を行うには、半導体ウェーハ1の上記第2面に表面保護テープ7を貼着(図2のS21参照)し、該第2面と、支持台5とが向かい合うように半導体ウェーハ1を支持台5に載せる(半導体ウェーハをフェースダウンで配置する)。このとき、応力作用部6は、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って形成されている。このため、応力作用部6が半導体ウェーハ1の分割すべき分割線と対向するように位置合わせを行った上で、半導体ウェーハ1は支持台5に載せられる。
半導体ウェーハ1を支持台5に配置した後、研磨手段4によって半導体ウェーハ1の第1面から研磨を行い、半導体ウェーハ1の薄層化を行う。上述の構成を有する本発明に係る半導体製造装置10を用いて、半導体ウェーハの研磨を行うことにより、後で詳述するように、半導体ウェーハの薄層化と、分割とを同時に行うことができる。
また、半導体ウェーハは、薄層化の終了と同時に完全に分割されていない状態であってもよい。この場合には、ブレーキングなど従来公知の方法を用いて、半導体ウェーハを完全に分割し、半導体チップ化すればよい。
このため、従来の半導体製造工程と比較して、半導体ウェーハの薄層化工程と、半導体ウェーハの分割工程とを個別に行う必要がなくなり、かつ半導体ウェーハの分割装置を用いなくてもよい。
また、半導体ウェーハの薄層化工程と、半導体ウェーハの分割工程とにおいて、ダイシング時に用いる固定用のテープを半導体ウェーハに対して、繰り返し貼着または剥離する必要がなくなる。
このため、より小型化および薄層化された半導体チップを、破損することなく製造することができる。
つまり、本発明に係る半導体製造装置10を用いることにより、半導体装置を製造する場合、製造工程の簡略化、製造コストの低減および製造歩留まりの向上を実現することができる。
本発明に係る半導体製造装置10の主要な構成およびその機能についてはこれまでに説明した通りである。上記の主要な構成の詳細な構造およびその機能について以下に説明する。
本発明に係る半導体製造装置の研磨方法としては、半導体ウェーハの第1面を研磨することにより半導体ウェーハの薄層化を行うことができる方法であればよく、従来公知の研磨方法を採用することができる。
半導体ウェーハの研磨の方法としては、半導体ウェーハの裏面から研磨するインフィード方式を採用することができる。上記インフィード方式は、研磨後の半導体ウェーハの歪み(反り)が少ない、厚みのばらつきが小さいおよび生産性が高いといった利点を有しているため、本発明に係る半導体製造装置10の研磨方法として好ましく用いることができる。
上記インフィード方式における研磨手段としては、上記研磨手段などを含むダイヤモンド砥石などを利用した機械的な研磨手段を挙げることができるが、これに限定されず従来公知の研磨手段を用いることができる。
機械的な研磨手段により半導体ウェーハの薄層化を行う場合、研削条痕という傷が生じることを考慮する必要がある。研磨効率のよい(砥石の目が粗い)研磨手段を用いた場合、研削条痕が大きくなり、半導体ウェーハを分割した後の半導体チップの強度を低下させる。しかし、研削条痕を小さくするために、砥石の目の細かい研磨手段を用いた場合には、当然、研磨効率が低下する。このため、機械的な研磨は多段階に分けて行われるのが一般的である。
多段階に機械的研磨を行う薄層化工程とは、例えば、砥粒の粗さが360番(砥石の目が粗い)のダイヤモンド砥石を用いて一次研磨を行うことにより、半導体ウェーハを効率よく薄層化する。次に砥粒の粗さが2000番(砥石の目が細かい)のダイヤモンド砥石を用いて二次研磨を行うことにより半導体ウェーハの研磨表面の研削条痕を小さくかつ少なくなるよう仕上げを行う。
次に、本発明に係る半導体製造装置10に好適に用い得る支持台について説明する。
支持台としては、少なくとも一面が平面状の形状を有し、かつ該平面状の一面が半導体ウェーハの研磨時に半導体ウェーハを支持する機能を有していればよく、従来公知の構成および材質を採用することができる。図1の支持台5は、円形を有しているが、上方から見た形状は特に重要ではない。
また、支持台は、半導体ウェーハを固定する機能を有しているものであってもよい。半導体ウェーハを固定する機能を有するものとしては、例えば、負の圧力をかけることにより半導体ウェーハを吸引保持するテーブル状のものが挙げられる。もちろん、本発明に係る半導体製造装置は、支持体とは別に、研磨時に半導体ウェーハを固定する手段を備えていてもよい。
ここで、本発明に係る半導体製造装置10の支持台の最も重要な構成である応力作用部について説明する。
図1において、応力作用部6は、平面上にある直線として示されているが、実際には、半導体ウェーハの研磨時において、応力作用部6と直に接する(または対向する)半導体ウェーハの領域に応力が集中するような構造を有していればよい。応力が集中するような応力作用部の断面の形状としては、例えば、凸型(図3に示す応力作用部36参照)、凹型(図4に示す応力作用部46参照)あるいは一組の凹凸が並んだ形状(図5に示す応力作用部56参照)が挙げられる。また、複数の凹凸が並んで一組になった形状(例えば、凹凸凹または凸凹凸など)などであってもよい。
応力作用部の断面が凸型を有する場合(図3参照)、研磨による半導体ウェーハを薄層化する工程において、断面が凸型を有する応力作用部に接する半導体ウェーハの領域は、他の領域よりも大きな圧力を受けるため、研磨手段により研磨される量(研削量)が増大する。よって、上記応力作用部に接する半導体ウェーハの領域は、他の領域よりも薄くなるので、結果として該領域に応力が集中することになる。
応力作用部の断面が凹型を有する場合(図4参照)、研磨による半導体ウェーハを薄層化する工程において、断面が凹型を有する応力作用部と対向する半導体ウェーハの領域は、他の領域よりも受ける圧力が小さいため、研磨手段により研磨される量(研削量)が少ない。よって、上記応力作用部と対向する半導体ウェーハの領域は、他の領域よりも厚くなるので、結果として該領域に応力が集中することになる。
応力作用部の断面が一組の凹凸が並んだ形状を有する場合(図5参照)、応力作用部と対向する半導体ウェーハの領域および応力作用部に接する半導体用ウェーハの領域が隣接した領域ができるので、上述した理由により、この隣接した領域には、特に応力が集中することになる。
以上3つの例に関しては、後述する実施の形態3〜5においてさらに詳細に説明する。
支持台5における応力作用部6の非形成部分と比較した場合、応力作用部6の断面は、半導体ウェーハ1を薄層化すべき目標厚みの1/10〜3/10の高さおよび/または深さを有することが好ましい。
上述の範囲が好ましい理由としては、以下のような理由が挙げられる。
応力作用部6が有する高さおよび/深さが上記の範囲を下回る場合、半導体ウェーハ1は、研磨による薄層化後に分割されていない、または所望の領域において分割されない恐れがある。また、分割されていた場合でも、半導体ウェーハ1の分割位置の選択性を低下させる恐れがある。
また、応力作用部6が有する高さおよび/深さが上記の範囲を上回る場合、集中する応力が大きくなり過ぎてしまう。よって、半導体ウェーハ1が分割された領域の周辺において、チッピングなどの物理的欠陥が発生する可能性が高まる。
よって、上述の範囲を有するように応力作用部6が形成された場合、半導体ウェーハ1が薄層化と同時に分割される確実性および半導体ウェーハ1の分割位置の選択性を高め、かつの欠陥の少ない半導体チップ8を作製することができる。
例えば、図3〜5に示す応力作用部36、46または56の断面が、半導体ウェーハ1を薄層化すべき目標厚みの1/10〜3/10の高さおよび/または深さを有する場合、上述の効果を奏するということである。このため、実施の形態3〜5においては、同様の記述を繰り返さない。
図1において、応力作用部6は、複数の直線が直交しており、該応力作用部6は、複数の方形を囲むように形成されている。このため、研磨手段4による研磨が行われることにより、薄層化と同時に、半導体ウェーハ1は、複数の方形を有する半導体チップに分割される。
図1において応力作用部6は、「直線」であり、「方形」を「囲む」ように形成されると説明している。しかし、本発明に係る半導体製造装置の支持台に形成される応力作用部を上方から観察した場合、応力作用部は、以下の(1)〜(6)の形状を含む形状を有していてもよい
(1)直線、曲線あるいは複数の破線または複数の点状の突起が、直線状または曲線状に整列した形状
(2)(1)に挙げた形状が複数形成された形状。
(3)(1)に挙げた形状の全ての組み合わせの形状。
(4)方形、三角形および円形などの閉じた図形。
(5)複数の破線または複数の点状の突起が整列することによって、直線状または曲線状の線形に囲まれた(4)の図形。
(6)(4)および/または(5)に挙げた図形の全ての組み合わせの形状。
なお、応力作用部は、(1)〜(6)に挙げた形状以外にも、半導体ウェーハを所望の大きさおよび形状に分割することができる形状であればよい。
このように、応力作用部を様々な形状として形成することができるため、本発明に係る半導体装置製造装置10は、所望の大きさよび形状に半導体ウェーハを分割することができる。
本発明に係る半導体製造装置10は、上述のような構造上の特徴を有しているため、従来の半導体製造装置の部品の交換または軽度の改造を行うことにより本発明に係る半導体製造装置10と同様の効果を奏する半導体製造装置を作製することができる。
例えば、研磨時において、半導体ウェーハの第2面側をテーブルに固定する構成の半導体製造装置であれば、該テーブルと、半導体ウェーハを固定する機能を有する本発明に係る支持台とを交換すればよい。
また、例えば、研磨時において、半導体ウェーハの第1面および第2面に対する側面方向から半導体ウェーハを固定する構成の半導体製造装置であれば、単に本発明に係る支持台を新たに設置すればよい。
〔実施の形態2〕
本発明に係る半導体製造装置10を用いて、半導体ウェーハを研磨することにより半導体ウェーハの薄層化と、分割とを同時に行う工程について図2を用いて説明する。
第一の工程として、ウェーハおよびウェーハ保護膜(図示せず)から構成される半導体ウェーハ1を用意し、半導体ウェーハ1の実装面側に対して、研磨時の切り屑などから半導体ウェーハの表面を保護する表面保護テープ7を貼着する(S21)。
このとき、表面保護テープ7をウェーハ保護膜が形成された面側に予め貼着した半導体ウェーハ1を用意するのであってもよい。
第2の工程として、S21で用意した表面保護テープ7を貼着した半導体ウェーハ1を、応力作用部6が形成された支持台5に載せる(S22)。
ここで、支持台5の応力作用部6は、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線と同じ形状を含むように形成されている。図2において、応力作用部6は、平面上に複数の直線が、直交する形状として示されているが、実施の形態1において説明したように立体的かつ上方から観察した形状は様々な形状であってもよい。
また、表面保護テープ7を貼着した半導体ウェーハ1は、表面保護テープ7と、支持台5の応力作用部6の形成面とが向かい合うように支持台5に載せられる。
このとき、半導体ウェーハ1は、支持台5に形成された応力作用部6と、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線とが正確に一致するよう位置合わせを行った上で、支持台5に載せられる。
なお、支持台5が、半導体ウェーハ1を固定する機能を有している場合、S22において半導体ウェーハ1の固定が行われる。
支持台5が、半導体ウェーハ1を固定する機能を有していない場合、他の構成により半導体ウェーハ1の固定が行われる。
第3の工程として、半導体ウェーハ1は、研磨手段4により半導体ウェーハ1の第1面側から研磨され、薄層化される(S23)。
ここで、実施の形態1において説明したように研磨による半導体ウェーハ1の薄層化は多段階に行われてもよい。つまり、砥粒の粗さが異なる研磨手段4が用意されていてもよく、半導体ウェーハ1を研磨する部分だけを取り替える構成であってもよい。
また、半導体ウェーハ1の応力作用部6と対向する領域に対して研磨時の応力が集中することにより、半導体ウェーハ1は、薄層化と同時に、所望の大きさおよび形状に分割される。
さらに、実施の形態1において説明したように半導体ウェーハ1は、薄層化の終了と同時に完全には分割されていない状態であってもよい。
第4の工程として、研磨が終了し、薄層化された半導体ウェーハ1を支持台5から移動させ、表面保護テープが上方になるよう反転させる(S24)。
また、半導体ウェーハ1が、S23において完全に分割されている場合、半導体ウェーハ1を反転させる必要はないため、S24は省略される。
第5の工程として、表面保護テープ7から半導体チップ8を剥離する、または半導体ウェーハ1から表面保護テープ7を剥離する(S25)。
ここで、S23およびS24において半導体ウェーハ1が複数の半導体チップ8に完全に分割されている場合、半導体チップ8を一つずつ表面保護テープ7から剥離する。剥離の方法としては、従来公知の方法を用い得る。例えば、マイクロピンセットなどを用いて半導体チップ8をピックアップする方法などが挙げられる。
また、表面保護テープ7として、溶媒に浸漬することで、溶解する材質などを用いた場合、半導体チップ8を個別に剥離する必要はない。
S23およびS24において半導体ウェーハ1が完全に分割されていない場合、表面保護テープ7を剥離し、ブレーキングなどの従来公知の方法により半導体ウェーハ1を完全に分割する。
以上のS21〜S25の工程を経ることにより半導体ウェーハ1は、薄層化され分割される。
本実施の形態において、本発明に係る半導体製造装置10を用いた半導体ウェーハの薄層化および分割工程の一例について説明したが、当業者であれば、本発明に係る半導体製造装置10を用いた半導体ウェーハの薄層化および分割工程には、従来公知の半導体製造工程を適用することができ、上記工程は必要に応じて適宜変更可能であるということが容易に想像し得る。
〔実施の形態3〕
本実施の形態においては、支持台に形成された応力作用部の断面が凸型を有する場合について、図3を用いて説明する。
本実施の形態の半導体製造装置は、研磨手段としてグライディングホイール4を、支持台としてウェーハ固定テーブル35を有している。グライディングホイール4は、半導体ウェーハ1との接触面に研磨材を有する回転式の機械的な研磨手段である。半導体ウェーハ1は、ウェーハ3と、ウェーハ3の実装面を覆うウェーハ保護膜2とで構成されている。半導体用ウェーハ1の第2面(ウェーハ保護膜2)には表面保護テープ7が貼着されており、ウェーハ固定テーブル35は、表面保護テープ7と接触する面側に減圧をかける機能を有する支持台であり、この機能により表面保護テープ7が吸着され半導体ウェーハ1を固定している。
ここで、ウェーハ固定テーブル35の表面保護テープ7と対向する面上には、応力作用部6が形成されている。応力作用部36は、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されており、応力作用部36の断面は凸型(例えば逆V字型)を有している。
図3(a)は、半導体ウェーハ1の第2面(ウェーハ保護膜2)と、表面保護テープ7とを貼着し、ウェーハ固定テーブル35に固定する前の状態を示している。
ここで、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線の位置が、ウェーハ固定テーブル35に形成された応力作用部36と正確に一致する位置合わせが行われる。
図3(b)は、ウェーハ固定テーブル35に半導体ウェーハ1を固定した後、半導体ウェーハ1の第1面(ウェーハ3)がグライディングホイール4により研磨されている状態を示している。
ここで、応力作用部36の断面が凸型を有しているため、応力作用部36と、グライディングホイール4との距離が他の部分よりも狭くなる。このため、応力作用部36と対向するウェーハ保護膜2およびウェーハ3に対して他の部分よりも強い圧力がかかる。よって、グライディングホイール4により研磨されるウェーハ3は、応力作用部36と対向する部分において研磨される量が増大し、他の部分より薄くなる。また、半導体ウェーハ1が応力作用部36と対向する部分には、応力が集中する。
半導体ウェーハ1が局所的に薄い部分を有し、かつ該薄い部分に応力が集中するため、図3(c)に示すように半導体ウェーハ1は、薄層化が終了するまでに最終的に個片に分割され、半導体チップ8を得ることができる。つまり、半導体ウェーハ1を研磨することにより半導体ウェーハ1の薄層化と、分割とを同時に(換言すれば、同じ工程の中で)行うことができる。
また、応力作用部36が、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されているため、半導体ウェーハ1を所望の大きさおよび形状を有する半導体チップ8に分割することができる。
〔実施の形態4〕
本実施の形態においては、支持台に形成された応力作用部の断面が凹型(例えばV字型)を有する場合について、図4を用いて説明する。
本実施の形態の半導体製造装置において、ウェーハ固定テーブル45に形成された応力作用部46の断面は凹型を有している。本実施の形態の半導体製造装置と、実施の形態3の半導体製造装置とは、ウェーハ固定テーブルと、応力作用部とを除いて同一の構成を有しているため、これらの構成についての詳細な説明は省略する。
本実施の形態の半導体製造装置において、支持台であるウェーハ固定テーブル45の表面保護テープ7を介して半導体ウェーハ1と接触する面には、応力作用部46が形成されている。応力作用部46は、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されており、上述のように応力作用部56の断面は凹型を有している。なお、実施の形態3のウェーハ固定テーブル35と同様に、ウェーハ固定テーブル45の応力作用部46の形成面は、半導体ウェーハを吸着固定する機能を有している。
図4(a)は、半導体ウェーハ1の第2面(ウェーハ保護膜2)と、表面保護テープ7とを貼着し、ウェーハ固定テーブル45に固定する前の状態を示している。
ここで、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線が、ウェーハ固定テーブル45に形成された応力作用部46と正確に一致するように位置合わせが行われる。
図4(b)は、ウェーハ固定テーブル45に半導体ウェーハ1を固定した後、半導体ウェーハ1の第1面(ウェーハ3)がグライディングホイール4により研磨されている状態を示している。
ここで、応力作用部46の断面が凹型を有しているため、応力作用部46と、グライディングホイール4との距離が他の部分よりも広くなる。このため、応力作用部46と対向するウェーハ3に対してかかる圧力は、他の部分と比較して軽減される。よって、グライディングホイール4により研磨されるウェーハ3は、応力作用部46と対向する部分において研磨される量が減少し、他の部分より厚くなる。研磨時に、半導体ウェーハが厚さの異なる部分を有している場合、厚さの異なる部分に応力の集中が起こる。
つまり、半導体ウェーハ1が応力作用部46と対向する部分に応力が集中することになる。
半導体ウェーハ1が局所的に厚い部分を有し、かつ該厚い部分には応力が集中するため、クラックが発生する。よって、図4(c)に示すように半導体ウェーハ1は、クラックが発生した箇所において個片に分割され、半導体チップ8を得ることができる。つまり、半導体ウェーハ1を研磨することにより半導体ウェーハ1の薄層化と、分割とを同時に行うことができる。
また、応力作用部46が、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されているため、半導体ウェーハ1を所望の大きさおよび形状を有する半導体チップ8に分割することができる。
〔実施の形態5〕
本実施の形態においては、支持台に形成された応力作用部の断面が凸型と、凹型と(例えば逆V字型と、V字型と)が隣り合った形状を有する場合について、図5を用いて説明する。
本実施の形態の半導体製造装置において、ウェーハ固定テーブル55に形成された応力作用部56の断面は凸型と、凹型とが隣り合った形状を有している。本実施の形態の半導体製造装置と、実施の形態3の半導体製造装置とは、ウェーハ固定テーブルと、応力作用部とを除いて同一の構成を有しているため、詳細な説明は省略する。
本実施の形態の半導体製造装置において、支持台であるウェーハ固定テーブル55の表面保護テープ7を介して半導体ウェーハ1と接触する面には、応力作用部56が形成されている。応力作用部56は、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されており、上述のように応力作用部56の断面は凹型を有している。なお、実施の形態3のウェーハ固定テーブル35と同様に、ウェーハ固定テーブル55の応力作用部56の形成面は、半導体ウェーハを吸着固定する機能を有している。
図5(a)は、半導体ウェーハ1の第2面(ウェーハ保護膜2)と、表面保護テープ7とを貼着し、ウェーハ固定テーブル55に固定する前の状態を示している。
ここで、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線が、ウェーハ固定テーブル55に形成された応力作用部56と正確に一致するように位置合わせが行われる。
図5(b)は、ウェーハ固定テーブル45に半導体ウェーハ1を固定した後、半導体ウェーハ1の第1面(ウェーハ3)がグライディングホイール4により研磨されている状態を示している。
ここで、応力作用部56の断面が凸型および凹型を有しているため、実施の形態3および4において説明したように、応力作用部56の断面が凸型および凹型を有する部分と対向する半導体ウェーハ1のそれぞれの部分には、応力の集中が起こる。応力作用部56の断面が有する凸型と、凹型とが隣り合っているため、半導体ウェーハ1の応力作用部56と対向する部分への応力の集中の度合いは、応力作用部の断面が凸型および凹形のいずれか一方を有する場合と比較して、相乗的に高まる。
半導体ウェーハ1は、隣り合う局所的に薄い部分と、局所的に厚い部分とを有し、かつ該薄い部分と、該厚い部分とに対して集中する応力が非常に大きいため、図5(c)に示すように半導体ウェーハ1は、容易に個片に分割され、半導体チップ8を得ることができる。
つまり、半導体ウェーハ1を研磨することにより半導体ウェーハ1の薄層化と、分割とを同時に行うことができる。
また、応力作用部56が、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されているため、半導体ウェーハ1を所望の大きさおよび形状を有する半導体チップ8に分割することができる。
〔実施の形態6〕
本実施の形態においては、本発明に係る半導体ウェーハ61の主要な構成について図6を用いて説明する。
本発明の半導体ウェーハ61としては、電気的機能を有する構造が形成されたウェーハ3と、該ウェーハ3を保護するウェーハ保護膜62とを少なくとも備えていればよい。つまり、半導体ウェーハ61の第一面は、ウェーハ3が有する実装面とは反対側の被研磨面であり、第2面は、ウェーハ保護膜62である。
ここで、重要な点は、半導体ウェーハ61の第2面となるウェーハ保護膜62の面上には、半導体ウェーハの研磨時において応力を局所的に集中させる応力作用部66が形成されていることである。また、応力作用部66は、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って形成されている。
本発明に係る半導体ウェーハ61は、上記構造を有しているため、従来公知の方法を用いて、第1面(ウェーハ3)側から研磨を行うことにより、半導体ウェーハの薄層化および分割を同時に行うことができる。また、半導体ウェーハ61は、所望の大きさおよび形状に分割される。
半導体ウェーハ61は、薄層化の終了と同時に完全に分割されていない状態であってもよい。この場合には、ブレーキングなど従来公知の方法を用いて、半導体ウェーハを完全に分割し、半導体チップ化すればよい。
このため、従来の半導体製造工程と比較して、半導体ウェーハの薄層化工程と、半導体ウェーハの分割工程とを個別に行う必要がなくなり、かつ半導体ウェーハの分割装置を用いなくてもよい。
また、半導体ウェーハの薄層化工程と、半導体ウェーハの分割工程とにおいて、保護テープ、固定用のテープなどを半導体ウェーハに対して、繰り返し貼着または剥離する必要がなくなる。
このため、より小型化および薄層化された半導体チップを、破損することなく製造することができる。
つまり、本発明に係る半導体ウェーハを用いて、半導体装置を製造する場合、製造工程の簡略化、製造コストの低減および製造歩留まりの向上を実現することができる。
半導体ウェーハ61の主要な構成およびその機能についてはこれまでに説明した通りである。上記の主要な構成の詳細な構造およびその機能について以下に説明する。
本発明の半導体ウェーハ61の第1面を構成するウェーハ3としては、少なくとも片面において電気的機能を有する構造が形成されていればよく、従来公知のさまざまなウェーハを用いることができる。
本発明の半導体ウェーハ61の第2面を構成するウェーハ保護膜62としては、ウェーハ3の実装面を保護することができるものであればよいが、さらに絶縁性を有することが好ましい。例えば、ウェーハ保護膜の材質としては、ポリイミド系樹脂などが挙げられる。
本発明に係るウェーハ保護膜62の材質としては、従来公知のものを好適に用い得るが、ウェーハ保護膜62における半導体ウェーハ61の第2面となる面上には、応力作用部66が形成されている必要がある。
図6において、ウェーハ保護膜62に形成された応力作用部66は、平面上にある直線として示されているが、実際には、半導体ウェーハの研磨時において、応力作用部66が形成された半導体ウェーハの領域に応力が集中するような構造を有していればよい。応力が集中するような応力作用部の断面の形状としては、例えば、凸型、凹型あるいは一組の凹凸が並んだ形状が挙げられる。また、複数の凹凸が並んで一組になった形状(例えば、凹凸凹または凸凹凸など)などであってもよい。
応力作用部66の断面が凸型を有する場合、研磨による半導体ウェーハ61を薄層化する工程において、断面が凸型を有する応力作用部66が形成された半導体ウェーハ61の領域は、他の領域よりも大きな圧力を受けるため、研磨手段により研磨される量(研削量)が増大する。よって、上記応力作用部66が形成された半導体ウェーハ61の領域は、他の領域よりも薄くなるので、結果として該領域に応力が集中することになる。
また、応力作用部66の断面が凹型を有する場合、研磨による半導体ウェーハ61を薄層化する工程において、断面が凹型を有する応力作用部66が形成された半導体ウェーハ61の領域は、他の領域よりも受ける圧力が小さいため、研磨手段により研磨される量(研削量)が少ない。よって、上記応力作用部66が形成された半導体ウェーハ61の領域は、他の領域よりも厚くなるので、結果として該領域に応力が集中することになる。
さらに、応力作用部66の断面が一組の凹凸が並んだ形状を有する場合、上述した理由により、断面が凹型および凸型が並んだ形状を有する応力作用部66が形成された半導体ウェーハ61の領域には、特に応力が集中することになる。
以上3つの例に関しては、後述する実施の形態7〜9において詳細に説明する。
ウェーハ保護膜62における応力作用部の非形成部分と比較した場合、応力作用部66の断面は、半導体ウェーハ61を薄層化すべき厚みの1/10〜3/10の高さおよび/深さを有することが好ましい。
上述の範囲が好ましい理由としては、以下のような理由が挙げられる。
応力作用部66が有する高さおよび/深さが上記の範囲を下回る場合、半導体ウェーハ61は、研磨による薄層化後に分割されていない、または所望の領域において分割されない恐れがある。また、分割されていた場合でも、半導体ウェーハ61の分割位置の選択性を低下させる恐れがある。
また、応力作用部66が有する高さおよび/深さが上記の範囲を上回る場合、集中する応力が大きくなり過ぎてしまう。よって、半導体ウェーハ61が分割された領域の周辺において、チッピングなどの物理的欠陥が発生する可能性が高まる。
よって、上述の範囲を有するように応力作用部66が形成された場合、半導体ウェーハ61が薄層化と同時に分割される確実性および半導体ウェーハ61の分割位置の選択性を高め、かつの欠陥の少ない半導体チップを作製することができる。
例えば、図7〜9に示す応力作用部76、86および96それぞれの断面が、半導体ウェーハ61を薄層化すべき厚みの1/10〜3/10の高さおよび/または深さを有する場合、上述の効果を奏するということであり、実施の形態7〜9においては、同様の記述を繰り返さない。
図6において、応力作用部66は、複数の直線が直交しており、該応力作用部66は、複数の方形を囲むように形成されている。このため、裏面から研磨されることにより、薄層化と同時に半導体ウェーハ61は、複数の方形を有する半導体チップに分割される。
図6において応力作用部66は、「直線」であり、「方形」を「囲む」ように形成されると説明している。しかし、本発明に係る半導体ウェーハにおけるウェーハ保護膜に形成される応力作用部を上方から観察した場合、「直線」であり、「方形」を「囲む」ように形成されている必要はない。ウェーハ保護膜に形成された応力作用部を上方から観察した場合、実施の形態1の応力作用部6において説明した形状と同様の形状を有している。
つまり、ウェーハ保護膜に形成される応力作用部は、半導体ウェーハを所望の大きさおよび形状に分割することができる形状を有していればよい。
このように、応力作用部を様々な形状として形成することができるため、本発明に係る半導体ウェーハ61は、所望の大きさよび形状に半導体ウェーハを分割することができる。
本発明に係る半導体ウェーハ61は、上述のような構造上の特徴を有しており、半導体ウェーハ61を薄層化するための研磨方法としては、半導体ウェーハの第1面を研磨することにより半導体ウェーハの薄層化を行うことができる方法であればよく、従来公知の研磨方法を採用することができる。
本発明に係る半導体ウェーハの研磨方法として、好適に採用し得る従来公知の研磨方法は、実施の形態1において説明した通りであり、従来公知の様々な半導体ウェーハの研磨装置を用いることができる。
また、実施の形態1において説明した半導体製造装置10とは異なり、応力作用部と、半導体ウェーハの分割すべき分割線との位置合わせを行う必要がないため、より作業効率が向上する。
さらに、従来の半導体製造装置の部品の交換および改造を行うことなく、半導体ウェーハの薄層化および分割を同時行うことができる。
最後に、本発明に係る半導体ウェーハの製造方法としては、上述のような構造の応力作用部を有するウェーハ保護膜をウェーハに対して形成することができればよいため、従来公知の方法を用いて製造することが可能である。
例えば、断面が凸型を有する応力作用部を形成するには、平らなウェーハ保護膜を形成した後、パターニングにより堆積させる領域を限定して、材料の堆積を再度行う方法などが挙げられる。
また、例えば、断面が凹型を有する応力作用部を形成するには、平らなウェーハ保護膜を形成した後、マスクにより食刻される領域を限定して、エッチングを行う方法などが挙げられる。
〔実施の形態7〕
本実施の形態においては、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部の断面が凸型を有する場合について、図7を用いて説明する。
本実施の形態の半導体ウェーハ71は、ウェーハ3と、ウェーハ保護膜72とを有しており、半導体ウェーハ71の第1面をウェーハ3が構成し、該第1面と反対側の第2面をウェーハ保護膜72が構成している。ウェーハ保護膜72は、ウェーハ3の電気的機能を有する構造の形成面を保護しており、反対面(つまり、上記第2面)には、応力作用部76が形成されている。
応力作用部76は、半導体ウェーハ71の分割すべき分割線に沿って形成されており、上述のように応力作用部76の断面は凹型を有している。
図7(a)は、半導体ウェーハ71の第2面(ウェーハ保護膜72)と、表面保護テープ7とを貼着し、ウェーハ固定テーブル75に固定する前の状態を示している。
実施の形態6において説明したように本発明に係る半導体ウェーハを用いる場合、半導体ウェーハを薄層化する方法または装置については、従来公知の方法または装置を用いることができる。
本実施の形態の半導体製造装置は、半導体ウェーハを固定するウェーハ固定テーブル75と、半導体ウェーハの第1面を研磨するグライディングホイール4を備えている。ウェーハ固定テーブルは、ウェーハ固定テーブル75は、表面保護テープ7と接触する面側に減圧をかける機能を有する支持台であり、この機能により表面保護テープ7が吸着され半導体ウェーハ71を固定している。
図7(b)は、ウェーハ固定テーブル75に半導体ウェーハ71を固定した後、半導体ウェーハ71の第1面(ウェーハ3)がグライディングホイール4により研磨されている状態を示している。
ここで、応力作用部76の断面が凸型を有しているため、半導体ウェーハ71の応力作用部76が形成された部分は他の部分よりも厚くなる。このため、ウェーハ3の応力作用部76と対向する部分に対して他の部分よりも強い圧力がかかる。よって、グライディングホイール4により研磨されるウェーハ3は、応力作用部76と対向する部分において研磨される量が増大し、他の部分より薄くなる。よって、半導体ウェーハ71の応力作用部76が形成されている部分には、応力が集中する。
半導体ウェーハ71が局所的に薄い部分を有し、かつ該薄い部分に応力が集中するため、図7(c)に示すように半導体ウェーハ71は、個片に分割され、半導体チップ8を得ることができる。つまり、半導体ウェーハ71を研磨することにより半導体ウェーハ71の薄層化と、分割とを同時に行うことができる。
また、応力作用部76が、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されているため、半導体ウェーハ1を所望の大きさおよび形状を有する半導体チップ8に分割することができる。
〔実施の形態8〕
本実施の形態においては、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部の断面が凹型を有する場合について、図8を用いて説明する。
本実施の形態の半導体ウェーハ81は、ウェーハ3と、ウェーハ保護膜82とを有しており、半導体ウェーハ81の第1面をウェーハ3が構成し、該第1面と反対側の第2面をウェーハ保護膜82が構成している。ウェーハ保護膜82は、ウェーハ3の実装面を保護しており、反対面には、応力作用部86が形成されている。
応力作用部86は、半導体ウェーハ81の分割すべき分割線に沿って形成されており、上述のように応力作用部86の断面は凹型を有している。
図8(a)は、半導体ウェーハ81の第2面(ウェーハ保護膜82)と、表面保護テープ7とを貼着し、ウェーハ固定テーブル75に固定する前の状態を示している。
本実施の形態の半導体製造装置は、実施の形態7の半導体製造装置と同一のものである。
図8(b)は、ウェーハ固定テーブル75に半導体ウェーハ81を固定した後、半導体ウェーハ81の第1面(ウェーハ3)がグライディングホイール4により研磨されている状態を示している。
ここで、応力作用部86の断面が凹型を有しているため、半導体ウェーハ81の応力作用部86が形成された部分は他の部分よりも薄くなる。このため、ウェーハ3の応力作用部86と対向する部分にかかる圧力は、他の部分と比較して軽減される。よって、グライディングホイール4により研磨されるウェーハ3は、応力作用部86と対向する部分において研磨される量が減少し、他の部分よりも厚くなる。研磨時に、半導体ウェーハが厚さの異なる部分を有している場合、厚さの異なる部分に応力の集中が起こる。よって、半導体ウェーハ81の応力作用部86が形成されている部分には、応力が集中する。
半導体ウェーハ81が局所的に厚い部分を有し、かつ該厚い部分には応力が集中するため、クラックが発生する。よって、図8(c)に示すように半導体ウェーハ1は、クラックが発生した箇所において個片に分割され、半導体チップ8を得ることができる。つまり、半導体ウェーハ81を研磨することにより半導体ウェーハ1の薄層化と、分割とを同時に行うことができる。
また、応力作用部86が、半導体ウェーハ81の分割すべき分割線に沿って形成されているため、半導体ウェーハ1を所望の大きさおよび形状を有する半導体チップ8に分割することができる。
〔実施の形態9〕
本実施の形態においては、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部の断面が凸型と、凹型とが隣り合った形状を有する場合について、図9を用いて説明する。
本実施の形態の半導体ウェーハ91は、ウェーハ3と、ウェーハ保護膜92とを有しており、半導体ウェーハ91の第1面をウェーハ3が構成し、該第1面の反対側の第2面をウェーハ保護膜92が構成している。ウェーハ保護膜92は、ウェーハ3の実装面を保護しており、反対面には、応力作用部86が形成されている。
応力作用部96は、半導体ウェーハ91の分割すべき分割線に沿って形成されており、上述のように応力作用部96の断面は凹型を有している。
図9(a)は、半導体ウェーハ91の第2面(ウェーハ保護膜92)と、表面保護テープ7とを貼着し、ウェーハ固定テーブル75に固定する前の状態を示している。
本実施の形態の半導体製造装置は、実施の形態7の半導体製造装置と同一のものである。
図9(b)は、ウェーハ固定テーブル45に半導体ウェーハ1を固定した後、半導体ウェーハ1の第1面(ウェーハ3)がグライディングホイール4により研磨されている状態を示している。
ここで、応力作用部96の断面が凸型および凹型を有しているため、実施の形態7および8において説明したように、応力作用部56の断面が凸型および凹型を有する部分と対向する半導体ウェーハ91のそれぞれの部分には、応力の集中が起こる。応力作用部96の断面が有する凸型と、凹型とが隣り合っているため、半導体ウェーハ91の応力作用部96と対向する部分への応力の集中の度合いは、応力作用部の断面が凸型および凹形のいずれか一方を有する場合と比較して、相乗的に高まる。
半導体ウェーハ91は、隣り合う局所的に薄い部分と、局所的に厚い部分とを有し、かつ該薄い部分と、該厚い部分とに対して集中する応力が非常に大きいため、図9(c)に示すように半導体ウェーハ91は、容易に個片に分割され、半導体チップ8を得ることができる。つまり、半導体ウェーハ91を研磨することにより半導体ウェーハ1の薄層化と、分割とを同時に行うことができる。
また、応力作用部96が、半導体ウェーハ91の分割すべき分割線に沿って形成されているため、半導体ウェーハ1を所望の大きさおよび形状を有する半導体チップ8に分割することができる。
〔実施の形態10〕
本発明の半導体装置の製造方法として、研磨時に半導体ウェーハの第2面にかかる応力を、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って局所的に集中させるために、ウェーハ保護膜と接触する面上に応力作用部を形成した表面保護テープを用いる方法を採用した場合について、以下の実施の形態10〜12を用いて説明する。
以下の実施の形態10〜12において用いられている半導体ウェーハは、実施の形態1〜5で説明した半導体ウェーハと同一ものであり、また、半導体ウェーハの第2面を研磨する半導体製造装置は、実施の形態6〜9で説明した半導体製造装置と同一のものであるため、これらの構造についての説明は省略する。
また、以下の実施の形態10〜12の表面保護テープ107と、117と、127とは、形成されている応力作用部106と、116と、126とが有する断面の形状が異なるだけであり、同一の構成については、説明を繰り返さない。
本実施の形態において、表面保護テープ上に形成された応力作用部の断面が凸型(逆V字型)を有する場合について図10を用いて説明する。
本実施の形態の表面保護テープ107は、ウェーハ保護膜に接する面上に応力作用部106が形成されている。
応力作用部106は、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されており、応力作用部106の断面は凸型を有している。
また、図10において応力作用部106は、等間隔に並ぶ断面が凸型を有する形状として説明されているが、応力作用部106を上方から観察した場合、実施の形態1および6の応力作用部6および66と同様の形状を有していてもよい。
図10(a)は、半導体ウェーハ1の第2面に対して表面保護テープ107を貼着し、ウェーハ固定テーブル75に吸着固定する前の状態を示している。
ここで、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線が表面保護テープ107上に形成された応力作用部106と正確に一致するように該表面保護テープ107の貼着が行われる。
図10(b)は、ウェーハ固定テーブル75に半導体ウェーハ1を固定した後、半導体ウェーハ1の第1面(ウェーハ3)がグライディングホイール4により研磨されている状態を示している。
ここで、応力作用部106の断面が凸型を有しているため、研磨時の圧力によって応力作用部106と、グライディングホイール4との距離が他の部分よりも狭くなる。このため、応力作用部106と対向するウェーハ保護膜2およびウェーハ3に対して他の部分よりも強い圧力がかかる。よって、グライディングホイール4により研磨されるウェーハ3は、応力作用106と対向する部分において研磨される量が増大し、他の部分より薄くなる。また、半導体ウェーハ1が応力作用部106と対向する部分には、応力が集中する。
つまり、半導体ウェーハ1を分割すべき分割線に沿って応力作用部106が形成された上記表面保護テープ107を用いることにより、研磨時に該半導体ウェーハ1の第2面にかかる応力を、該半導体ウェーハ1を分割すべき分割面に沿って集中させながら、第1面の研磨を行うことができる。
よって、半導体ウェーハ1の研磨と、分割とが同時に進行し、図10(c)に示すように半導体ウェーハ1は、個片に分割され、半導体チップ8を得ることができる。
また、応力作用部106が、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されているため、半導体ウェーハ1を所望の大きさおよび形状を有する半導体チップ8に分割することができる。
さらに、断面が凸型を有する応力作用部106は、半導体ウェーハ1の薄層化すべき厚みの1/10〜3/10の高さに形成されている。このため、実施の形態1および6において説明したように、半導体ウェーハ1が薄層化と同時に分割される確実性および半導体ウェーハ1の分割位置の選択性を高め、かつの欠陥の少ない半導体チップ8を作製することができる。
これ以外にも、本実施の形態の表面保護テープ107を、半導体ウェーハ1に貼着することにより上述の効果を奏するため、従来の半導体製造装置の部品の交換および改造を必要としない。
なお、本実施の形態において、表面保護テープ107は、半導体ウェーハ1に貼着されたものとして示されているが、本実施の形態において好適に用い得る表面保護テープ107の状態としては、半導体ウェーハとは別に用意されたものであってもよく、半導体ウェーハと貼着済みのものを用意するのであってもよい。
〔実施の形態11〕
本実施の形態において、表面保護テープ上に形成された応力作用部の断面が凹型を有する場合について図11を用いて説明する。
本実施の形態の表面保護テープ117は、ウェーハ保護膜と接触する面上に応力作用部116が形成されている。
応力作用部116は、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されており、応力作用部116の断面は凹型を有している。
なお、断面の形状を除いて、応力作用部116と、117とは同一の構造を有している。
図11(a)は、半導体ウェーハ1の第2面に対して表面保護テープ117を貼着し、ウェーハ固定テーブル75に吸着固定する前の状態を示している。
ここで、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線が、表面保護テープ117上に形成された応力作用部116と正確に一致するように貼着が行われる。
図11(b)は、ウェーハ固定テーブル75に半導体ウェーハ1を固定した後、半導体ウェーハ1の第1面(ウェーハ3)がグライディングホイール4により研磨されている状態を示している。
ここで、応力作用部116の断面が凹型を有しているため、応力作用部116と、グライディングホイール4との距離が他の部分よりも広くなる。このため、応力作用部116と対向しているウェーハ保護膜2およびウェーハ3に対してかかる圧力は、他の部分よりも軽減される。よって、グライディングホイール4により研磨されるウェーハ3は、応力作用部116と対向する部分において研磨される量が減少し、他の部分より厚くなる。研磨時に、半導体ウェーハが厚さの異なる部分を有している場合、厚さの異なる部分に応力の集中が起こる。よって、半導体ウェーハ1が応力作用部116と対向する部分には、応力が集中する。
つまり、半導体ウェーハ1を分割すべき分割線に沿って応力作用部116が形成された上記表面保護テープ117を用いることにより、研磨時に該半導体ウェーハ1の第2面にかかる応力を、該半導体ウェーハ1を分割すべき分割面に沿って集中させながら、第1面の研磨を行うことができる。
よって、半導体ウェーハ1の研磨と、分割とが同時に進行し、図11(c)に示すように半導体ウェーハ1は、個片に分割され、半導体チップ8を得ることができる。
また、応力作用部116が、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されているため、半導体ウェーハ1を所望の大きさおよび形状を有する半導体チップ8に分割することができる。
なお、本実施の形態において好適に用い得る表面保護テープ117の状態は、実施の形態10の表面保護テープ107と同様である。
〔実施の形態12〕
本実施の形態において、表面保護テープ上に形成された応力作用部の断面が凸型と、凹型とが隣り合った形状を有する場合について図12を用いて説明する。
本実施の形態の表面保護テープ127は、ウェーハ保護膜と接触する面上に応力作用部126が形成されている。
応力作用部126は、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線に沿って形成されており、応力作用部126の断面は凹型を有している。
なお、断面の形状を除いて、応力作用部116と、117とは同一の構造を有している。
図12(a)は、半導体ウェーハ1の第2面に対して表面保護テープ127を貼着し、ウェーハ固定テーブル75に吸着固定する前の状態を示している。
ここで、半導体ウェーハ1の分割すべき分割線が、表面保護テープ127上に形成された応力作用部126と正確に一致するように貼着が行われる。
図12(b)は、ウェーハ固定テーブル75に半導体ウェーハ1を固定した後、半導体ウェーハ1の第1面(ウェーハ3)がグライディングホイール4により研磨されている状態を示している。
ここで、応力作用部126の断面が凸型および凹型を有しているため、実施の形態1および2において説明したように、応力作用部126の断面が凸型および凹型を有する部分と対向する半導体ウェーハ1のそれぞれの部分には、応力の集中が起こる。応力作用部126の断面が有する凸型と、凹型とが隣り合っているため、半導体ウェーハ1の応力作用部126と対向する部分への応力の集中の度合いは、応力作用部の断面が凸型および凹形のいずれか一方を有する場合と比較して、相乗的に高まる。
つまり、半導体ウェーハ1を分割すべき分割線に沿って応力作用部126が形成された上記表面保護テープ127を用いることにより、研磨時に該半導体ウェーハ1の第2面にかかる応力を、該半導体ウェーハ1を分割すべき分割面に沿って集中させながら、第1面の研磨を行うことができる。
よって、半導体ウェーハ1の研磨と、分割とが同時に進行し、図12(c)に示すように半導体ウェーハ1は、容易に個片に分割され、半導体チップ8を得ることができる。つまり、半導体ウェーハ1を研磨することにより半導体ウェーハ1の薄層化と、分割とを同時に行うことができる。
なお、本実施の形態において好適に用い得る表面保護テープ127の状態は、実施の形態10の表面保護テープ107と同様である。
また、実施の形態10〜12においては、表面保護テープに形成された応力作用部の断面が、凸型、凹型または凸型と、凹型とが隣り合う形状を有する場合について説明したが、これに限定されず、複数の凹凸が隣り合って並んだ形状を有していてもよい。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
〔その他の構成〕
なお、本発明は、以下に示す構成であっても実現可能である。
(第1の構成)
半導体ウエハを薄層化する工程を有する半導体製造装置であって、ウエハの薄層化においてはウエハ裏面より機械研磨を行う製造方法を有する半導体製造装置。
(第2の構成)
第1の構成の裏面研磨装置においてウエハ固定テーブルに突起を備えることを特徴としており、突起は半導体チップのダイシングラインに沿って設けてあることを特徴とする半導体製造装置。
(第3の構成)
第1の構成の裏面研磨装置においてウエハ固定テーブルに溝を備えることを特徴としており、溝は半導体チップのダイシングラインに沿って設けてあることを特徴とする半導体製造装置。
(第4の構成)
第1の構成の裏面研磨装置においてウエハ固定テーブルに突起及び溝を備えることを特徴としており、突起及び溝は半導体チップのダイシングラインに沿って設けてあることを特徴とする半導体製造装置。
(第5の構成)
第1の構成の裏面研磨装置においてウエハ保護膜をダイシング部分でダイシングラインに沿って意図的に厚くしたことを特徴とする半導体製造装置。
(第6の構成)
第1の構成の裏面研磨装置においてウエハ保護膜をダイシング部分でダイシングラインに沿って意図的に薄くしたことを特徴とする半導体製造装置。
(第7の構成)
第1の構成の裏面研磨装置においてウエハ保護膜をダイシング部分でダイシングラインに沿って意図的に厚い箇所と薄い箇所を設けたことを特徴とする半導体製造装置。
(第8の構成)
第1の構成の裏面研磨装置においてウエハ表面保護テープに突起を備えることを特徴としており、突起は半導体チップのダイシングラインに沿って設けてあることを特徴とする半導体製造装置。
(第9の構成)
第1の構成の裏面研磨装置においてウエハ表面保護テープに溝を備えることを特徴としており、溝は半導体チップのダイシングラインに沿って設けてあることを特徴とする半導体製造装置。
(第10の構成)
第1の構成の裏面研磨装置においてウエハ表面保護テープに突起及び溝を備えることを特徴としており、突起及び溝は半導体チップのダイシングラインに沿って設けてあることを特徴とする半導体製造装置。
本発明によれば、半導体装置の製造コストの低減、製造工程の簡略化および製造歩留まりの向上を実現することができる。このため、従来の半導体装置を備える機器全般に適用可能である。また、従来の半導体製造装置の部品交換または軽度の改造により本発明の効果を得ることができるため、実用性が非常に高い。
本発明に係る半導体製造装置の構造を概略的に示した斜視図である。 応力作用部が形成された固定用テーブルを備える半導体製造装置を用いた半導体ウェーハの薄層化および分割工程を示す斜視図である。 (a)は、固定用テーブルに形成された応力作用部の断面が、凸型を有する半導体製造装置を用いた半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨開始前の構成を示す断面図である。(b)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨時の構成を示す断面図である。(c)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程により、薄層化および分割された半導体ウェーハを示す断面図である。 (a)は、固定用テーブルに形成された応力作用部の断面が、凹型を有する半導体製造装置を用いた半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨開始前の構成を示す断面図である。(b)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨時の構成を示す断面図である。(c)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程により、薄層化および分割された半導体ウェーハを示す断面図である。 (a)は、固定用テーブルに形成された応力作用部の断面が、凸型と、凹型とが隣り合った形状を有する半導体製造装置を用いた半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨開始前の構成を示す断面図である。(b)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨時の構成を示す断面図である。(c)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程により、薄層化および分割された半導体ウェーハを示す断面図である。 本発明に係る半導体ウェーハの構造を示した斜視図である。 (a)は、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部の断面が、凸型を有する半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨開始前の構成を示す断面図である。(b)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨時の構成を示す断面図である。(c)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程により、薄層化および分割された半導体ウェーハを示す断面図である。 (a)は、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部の断面が、凹型を有する半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨開始前の構成を示す断面図である。(b)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨時の構成を示す断面図である。(c)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程により、薄層化および分割された半導体ウェーハを示す断面図である。 (a)は、ウェーハ保護膜に形成された応力作用部の断面が、凸型と、凹型とが隣り合った形状を有する半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨開始前の構成を示す断面図である。(b)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨時の構成を示す断面図である。(c)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程により、薄層化および分割された半導体ウェーハを示す断面図である。 (a)は、表面保護テープに形成された応力作用部の断面が、凸型を有する半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨開始前の構成を示す断面図である。(b)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨時の構成を示す断面図である。(c)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程により、薄層化および分割された半導体ウェーハを示す断面図である。 (a)は、表面保護テープに形成された応力作用部の断面が、凹型を有する半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨開始前の構成を示す断面図である。(b)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨時の構成を示す断面図である。(c)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程により、薄層化および分割された半導体ウェーハを示す断面図である。 (a)は、表面保護テープに形成された応力作用部の断面が、凸型と、凹型とが隣り合った形状を有する半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨開始前の構成を示す断面図である。(b)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程の内、研磨時の構成を示す断面図である。(c)は、上記の半導体ウェーハの薄層化および分割工程により、薄層化および分割された半導体ウェーハを示す断面図である。 半導体ウェーハの薄層化および分割を従来の技術を用いて行った場合を示す斜視図である。
符号の説明
1 半導体ウェーハ
2 ウェーハ保護膜
3 ウェーハ
4 研磨手段 (グライディングホイール)
5 支持台
6 応力作用部
10 半導体製造装置
35 固定用テーブル (支持台)
36 応力作用部
45 固定用テーブル (支持台)
46 応力作用部
55 固定用テーブル (支持台)
56 応力作用部
61 半導体ウェーハ
62 ウェーハ保護膜
66 応力作用部
71 半導体ウェーハ
72 ウェーハ保護膜
76 応力作用部
81 半導体ウェーハ
82 ウェーハ保護膜
86 応力作用部
91 半導体ウェーハ
92 ウェーハ保護膜
96 応力作用部

Claims (11)

  1. 半導体ウェーハを研磨により薄層化する研磨手段を備えた半導体製造装置において、
    上記半導体ウェーハにおける、上記研磨手段により研磨される第1面とは反対側の第2面を支持する支持台を備え、
    上記支持台には、上記第2面にかかる研磨時の応力を局所的に集中させる応力作用部が、上記半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って形成されている
    ことを特徴とする半導体製造装置。
  2. 上記応力作用部の横断面は、凸型を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体製造装置。
  3. 上記応力作用部の横断面は、凹型を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体製造装置。
  4. 上記応力作用部の横断面は、凸型と、凹型とが隣り合った形状を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体製造装置。
  5. 上記応力作用部は、半導体ウェーハを薄層化すべき目標厚みの1/10〜3/10の高さおよび/または深さとなるように形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体製造装置。
  6. 研磨される第1面にウェーハを備えているとともに、
    第1面と反対側の第2面にウェーハを保護するウェーハ保護膜を備えている半導体ウェーハにおいて、
    上記ウェーハ保護膜には、上記第1面側から研磨することにより薄層化する時に上記第2面にかかる応力を局所的に集中させる応力作用部が、半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って形成されている
    ことを特徴とする半導体ウェーハ。
  7. 上記応力作用部の横断面は、凸型を有することを特徴とする請求項6に記載の半導体ウェーハ。
  8. 上記応力作用部の横断面は、凹型を有することを特徴とする請求項6に記載の半導体ウェーハ。
  9. 上記応力作用部の横断面は、凸型と、凹型とが隣り合った形状を有することを特徴とする請求項6に記載の半導体ウェーハ。
  10. 上記応力作用部は、半導体ウェーハを薄層化すべき目標厚みの1/10〜3/10の高さおよび/または深さとなるように形成されていることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の半導体ウェーハ。
  11. 半導体ウェーハを研磨により薄層化する工程を有する半導体装置の製造方法において、
    上記半導体ウェーハにおける、研磨される第1面とは反対側の第2面であり、支持台によって支持される第2面にかかる研磨時の応力を、上記半導体ウェーハを分割すべき分割線に沿って局所的に集中させながら、上記第1面に対する研磨を行う
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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