JP2009010179A - Processing method of wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、裏面の研削によりウェーハを薄く加工するウェーハの加工方法に関するものである。 The present invention relates to a wafer processing method for thinly processing a wafer by grinding the back surface.
IC、LSI等のデバイスが分割予定ラインによって区画され複数形成されたウェーハは、裏面が研削されて所望の厚さに形成された後に、ダイシング装置等によって個々のデバイスに分割され、各種電子機器に利用されている。 A plurality of wafers formed by dividing devices such as IC and LSI by dividing lines are ground to the desired thickness and then divided into individual devices by a dicing machine etc. It's being used.
近年は、電子機器の軽量化、小型化を可能とするために、複数のデバイスを積層させてパッケージングする技術が提案されており、そのために、デバイスの厚さを100μm以下、50μm以下というように薄くすることが求められている。 In recent years, a technique for stacking and packaging a plurality of devices has been proposed in order to enable weight reduction and miniaturization of electronic equipment. For this reason, the thickness of the device is 100 μm or less and 50 μm or less. It is required to make it thinner.
ところが、デバイスを薄くするために、ウェーハの段階でその裏面を研削して厚さを100μm以下、50μm以下というように薄くすると、研削後のウェーハの取り扱いが困難になるという問題がある。そこで、剛性の高いガラス基板にウェーハの表面を貼り付けてウェーハの裏面を研削して所望の厚さとする技術が本出願人によって提案され、実用に供されている(例えば特許文献1参照)。 However, if the thickness of the device is reduced to 100 μm or less and 50 μm or less by grinding the back surface at the wafer stage in order to make the device thinner, there is a problem that handling of the wafer after grinding becomes difficult. In view of this, a technique for sticking the front surface of a wafer to a highly rigid glass substrate and grinding the back surface of the wafer to a desired thickness has been proposed by the present applicant and is put into practical use (see, for example, Patent Document 1).
しかし、ウェーハがガラスに貼り付けられていても、研削によりウェーハの厚さが100μm以下、50μm以下というように薄く形成されると、ウェーハの外周部分に欠けが生じ、ガラス基板からウェーハを取り外す際にウェーハが破損するという問題がある。 However, even if the wafer is attached to glass, if the wafer is thinly formed by grinding such as 100 μm or less and 50 μm or less by grinding, the outer peripheral portion of the wafer is chipped, and the wafer is removed from the glass substrate. There is a problem that the wafer is damaged.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ウェーハがガラス基板に貼り付けられた状態で研削されてその厚さが100μm以下、50μm以下というように薄く形成されても、ウェーハを破損させないようにすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to prevent the wafer from being damaged even if the wafer is ground while being attached to a glass substrate and the thickness thereof is reduced to 100 μm or less, 50 μm or less. It is to be.
本発明は、複数のデバイスが形成されたウェーハの表面に粘着材を介してガラス基板を貼着し、ウェーハの裏面を研削してウェーハの厚さを100μm以下に加工するウェーハの加工方法に関するもので、ウェーハの表面には複数のデバイスが形成されたデバイス領域を囲繞する外周余剰領域が存在し、デバイス領域の裏面側を研削して凹部を形成すると共に凹部の外周側に外周余剰領域を含むリング状肉厚部を残存させ、デバイス領域の厚さを100μm以下に加工することを特徴とする。 The present invention relates to a wafer processing method in which a glass substrate is bonded to the front surface of a wafer on which a plurality of devices are formed via an adhesive, and the back surface of the wafer is ground to reduce the wafer thickness to 100 μm or less. Thus, there is an outer peripheral surplus area surrounding the device area where a plurality of devices are formed on the surface of the wafer, and the back surface side of the device area is ground to form a concave portion, and the outer peripheral surplus area is included on the outer peripheral side of the concave portion. The ring-shaped thick part is left, and the thickness of the device region is processed to 100 μm or less.
このウェーハの加工方法において、粘着材は、外的刺激によって粘着力が低下するタイプの粘着材であり、粘着材に外的刺激を与えてリング状肉厚部が残存したウェーハをガラス基板から取り外すようにすることが望ましい。 In this wafer processing method, the adhesive material is a type of adhesive material whose adhesive strength is reduced by an external stimulus, and the wafer with the ring-shaped thick portion remaining is removed from the glass substrate by applying an external stimulus to the adhesive material. It is desirable to do so.
本発明では、ガラス基板にウェーハを貼り付け、デバイス領域の外周側の外周余剰領域を含むリング状肉厚部を残存させるようにウェーハの裏面を研削するため、デバイス領域の部分が100μm以下、50μm以下と薄くなってもウェーハの外周に欠けが生じない。したがって、研削後にウェーハを破損させることなくガラス基板から取り外すことができる。 In the present invention, the wafer is bonded to a glass substrate and the back surface of the wafer is ground so that the ring-shaped thick portion including the outer peripheral surplus region on the outer peripheral side of the device region remains, so that the device region portion is 100 μm or less, 50 μm. Even if it becomes thinner as follows, the outer periphery of the wafer is not chipped. Therefore, it can be removed from the glass substrate without damaging the wafer after grinding.
図1に示すウェーハWの表面Waにおいては、ストリートSによって区画されて複数のデバイスDが形成されており、複数のデバイスDが形成された部分がデバイス領域W1を構成している。また、デバイス領域W1の外周側には、デバイスが形成されていない領域である外周余剰領域W2が形成されており、デバイス領域W1は外周余剰領域W2によって囲繞された構成となっている。このウェーハWの裏面Wbを研磨するにあたり、デバイスDを保護するために、ウェーハWの表面Waに、粘着材を介してガラス基板1を貼着し、図2に示すように裏返した状態とする。ガラス基板1は、ウェーハWを安定的に支持するための十分な厚さを有する。また、ここで使用する粘着材は、外的刺激によって粘着力が低下するタイプのものであることが望ましい。例えば、紫外線の照射を受けて粘着力が低下するUV硬化型の粘着材を使用することができる。
On the surface Wa of the wafer W shown in FIG. 1, a plurality of devices D are formed by being partitioned by streets S, and a portion where the plurality of devices D are formed constitutes a device region W1. Further, an outer peripheral surplus area W2 that is an area where no device is formed is formed on the outer peripheral side of the device area W1, and the device area W1 is surrounded by the outer peripheral surplus area W2. In polishing the back surface Wb of the wafer W, in order to protect the device D, the
次に、ウェーハWの裏面Wbのうちデバイス領域W1に相当する部分、すなわちデバイス領域W1の裏側を研削し、デバイス領域W1の厚さを100μm以下で所望の厚さにする。かかる研削には、例えば図3に示す研削装置2を用いることができる。 Next, the portion corresponding to the device region W1 of the back surface Wb of the wafer W, that is, the back side of the device region W1, is ground, and the thickness of the device region W1 is set to a desired thickness of 100 μm or less. For such grinding, for example, a grinding apparatus 2 shown in FIG. 3 can be used.
この研削装置2は、ウェーハを保持するチャックテーブル20と、チャックテーブル20に保持されたウェーハに対して研削を施す研削部21とを備えている。研削部21は、
垂直方向の軸心を有する回転軸22と、回転軸22の下端に装着されたホイール23とから構成される。ホイール23の下面には砥石24が固着されている。
The grinding apparatus 2 includes a chuck table 20 that holds a wafer, and a grinding unit 21 that performs grinding on the wafer held on the chuck table 20. The grinding part 21
The
ウェーハWは、ガラス基板1側がチャックテーブル20によって保持され、裏面Wbが露出した状態となる。そして、チャックテーブル20が回転すると共に、ホイール23が回転しながら研削部21が下降することにより、回転する砥石24がウェーハWの裏面Wbに接触して研削が行われる。このとき砥石24は、ウェーハWの表面Waに形成されたデバイス領域W1(図1参照)の裏側に接触させ、その外周側は研削しないようにする。そして、デバイス領域W1の裏側が所望量研削され、その厚さが100μm以下で所望の値に達すると、研削を終了する。こうして、裏面Wbのうちデバイス領域W1の裏側のみを研削することにより、図4及び図5に示すように、裏面Wbに凹部W3が形成され、その外周側には外周余剰領域W2を含み研削前と同様の厚さを有するリング状肉厚部W4が残存する。ウェーハWにリング状肉厚部W4が残存するため、研削によりウェーハWの外周に欠けが生じることがない。
The wafer W is in a state where the
なお、リング状肉厚部W4の幅は、例えば2〜3mm程度あればよい。また、リング状肉厚部W4の厚さは数百μmあることが望ましい。一方、デバイス領域W1の厚さは30μm程度にまで薄くすることができる。裏面の研削後は、チャックテーブル20からウェーハWを取り外すが、ウェーハWの外周に欠けが生じないため、取り外し時にウェーハWが破損するおそれがない。 In addition, the width | variety of the ring-shaped thick part W4 should just be about 2-3 mm, for example. Further, it is desirable that the thickness of the ring-shaped thick portion W4 is several hundred μm. On the other hand, the thickness of the device region W1 can be reduced to about 30 μm. After the back surface is ground, the wafer W is removed from the chuck table 20. However, since the outer periphery of the wafer W is not chipped, there is no possibility that the wafer W is damaged during the removal.
リング状肉厚部が形成された後は、ウェーハWの裏面Wbに金、銀、チタン等からなる金属膜を形成し、個々のデバイスDの電気的テストをする。裏面Wbに金属膜を形成する場合は、例えば図6に示す減圧成膜装置3を用いることができる。この減圧成膜装置3においては、チャンバー31の内部に静電式にてウェーハWを保持する保持部32を備えており、その上方の対向する位置には、金属からなるスパッタ源34が励磁部材33に支持された状態で配設されている。このスパッタ源34には、高周波電源35が連結されている。また、チャンバー31の一方の側部には、スパッタガスを導入する導入口36が設けられ、もう一方の側部には減圧源に連通する減圧口37が設けられている。
After the ring-shaped thick portion is formed, a metal film made of gold, silver, titanium or the like is formed on the back surface Wb of the wafer W, and an electrical test of each device D is performed. When forming a metal film on the back surface Wb, for example, a reduced pressure film forming apparatus 3 shown in FIG. 6 can be used. The vacuum film forming apparatus 3 includes a
減圧成膜装置3においては、ガラス基板1側が保持部32において静電式にて保持されることにより、ウェーハWの裏面がスパッタ源34に対向して保持される。そして、励磁部材33によって磁化されたスパッタ源34に高周波電源35から40kHz程度の高周波電力を印加し、減圧口37からチャンバー31の内部を10−2Pa〜10−4Pa程度に減圧して減圧環境にすると共に、導入口36からアルゴンガスを導入してプラズマを発生させると、プラズマ中のアルゴンイオンがスパッタ源34に衝突して粒子がはじき出されてウェーハWの裏面に堆積し、図7に示すように、金属膜6が形成される。この金属膜6は、例えば30〜60nm程度の厚さを有する。なお、リング状肉厚部W4にマスキングを施した場合は、凹部W3にのみ金属膜6が形成される。このようにして行う金属膜の形成は、デバイス領域W1の裏側が研削により薄くなった状態で行われるが、ウェーハWにはリング状肉厚部W4が形成されているため、ウェーハWの取り扱いが容易となり、保持部32からウェーハWを取り出す際に、ウェーハWが破損するおそれがない。なお、金属膜の形成には、蒸着やCVD等を用いてもよい。
In the reduced pressure film forming apparatus 3, the back surface of the wafer W is held facing the
金属膜6の形成後は、図8に示すように、ウェーハWの表面Waに貼着されていたガラス基板1を剥離する。このとき、ウェーハWとガラス基板1との間に介在する粘着材が、外的刺激を受けて粘着力が低下するタイプのものである場合は、粘着材に外的刺激を与えて粘着力を低下させてからガラス基板1を剥離する。例えば、粘着材が紫外線の照射をうけて粘着力が低下するタイプのものである場合は、図9に示すように、ガラス基板1側から紫外線を照射することにより粘着材1aの粘着力を低下させる。こうして粘着材1aの粘着力を予め低下させておくことにより、ガラス基板1を剥離しやすくなる。
After the formation of the
次に、図10に示すように、金属膜6が形成された裏面側を保持テーブル50において保持し、保持テーブル50をアースに接続することにより、金属膜6を介してウェーハWをアースに接続する。そして、表面側のデバイスDに対してプローブ51を接触させ、プローブテストにより各デバイスの電気的特性を試験する。ウェーハWにはリング状肉厚部W4が形成されているため、このテスト時におけるウェーハWの脱着が容易となる。
Next, as shown in FIG. 10, the back surface side on which the
次に、ウェーハWを個々のデバイスに分割する。デバイスへの分割に先立ち、図11に示すように、ウェーハWの裏面に形成された凹部W3の深さに相当する厚さを有する段差吸収部材7をダイシングテープTに貼着し、段差吸収部材7がウェーハWの凹部W3に収容されるようにウェーハWの裏面を貼着する。段差吸収部材7の外径は、凹部W3の外径より若干小さい程度が好ましい。なお、段差吸収部材7は、ダイシングテープTと一体に形成されていてもよい。 Next, the wafer W is divided into individual devices. Prior to the division into devices, as shown in FIG. 11, a step absorbing member 7 having a thickness corresponding to the depth of the recess W3 formed on the back surface of the wafer W is adhered to the dicing tape T, and the step absorbing member The back surface of the wafer W is stuck so that 7 is accommodated in the recess W3 of the wafer W. The outer diameter of the step absorbing member 7 is preferably slightly smaller than the outer diameter of the recess W3. The step absorbing member 7 may be formed integrally with the dicing tape T.
ダイシングテープTの外周部分には、リング上のダイシングフレームFが貼着されており、図12及び図13に示すように、段差吸収部材7によって凹部W3の厚さが吸収されたウェーハWは、ダイシングテープTを介してダイシングフレームFに支持された状態となる。そして、例えば図14に示す切削装置4によって、ウェーハWを個々のデバイスDに分割する。 A dicing frame F on a ring is attached to the outer peripheral portion of the dicing tape T. As shown in FIGS. 12 and 13, the wafer W in which the thickness of the concave portion W3 is absorbed by the step absorbing member 7 is as follows. The dicing tape F is supported by the dicing frame F via the dicing tape T. And the wafer W is divided | segmented into each device D by the cutting device 4 shown, for example in FIG.
切削装置4は、ダイシングテープTを介してウェーハWを保持するチャックテーブル40と、チャックテーブル40に保持されたウェーハWに作用して切削を行う切削手段41とを有している。チャックテーブル40は、駆動源400に連結されて回転可能となっている。駆動源400は移動基台401に固定されており、移動基台401は、切削送り手段42によってX軸方向に移動可能となっている。切削送り手段42は、X軸方向に配設されたボールネジ420と、ボールネジ420の一端に連結されたパルスモータ421と、ボールネジ420と平行に配設された一対のガイドレール422とから構成され、ボールネジ420には移動基台401の下部に備えたナット(図示せず)が螺合している。ボールネジ420は、パルスモータ421に駆動されて回動し、それに伴って移動基台401がガイドレール422にガイドされてX軸方向に移動する構成となっている。
The cutting apparatus 4 includes a chuck table 40 that holds the wafer W via the dicing tape T, and a cutting means 41 that acts on the wafer W held on the chuck table 40 to perform cutting. The chuck table 40 is connected to a
切削手段41においては、ハウジング410によって回転可能に支持されたスピンドル411の先端に切削ブレード412が装着された構成となっており、ハウジング410は支持部413によって支持された構成となっている。
The cutting means 41 has a configuration in which a
ハウジング410の側部には、ウェーハのストリートを検出するアライメント手段43が固定されている。アライメント手段43にはウェーハWを撮像するカメラ430を備えており、カメラ430によって取得した画像に基づき、予め記憶させておいたキーパターンとのパターンマッチング等の処理によって、切削すべきストリートを検出(アライメント)することができる。
An alignment means 43 for detecting a wafer street is fixed to the side of the
切削手段41及びアライメント手段43は、切り込み送り手段44によってZ軸方向に移動可能となっている。切り込み送り手段44は、壁部440においてZ軸方向に配設されたボールネジ441と、ボールネジ441を回動させるパルスモータ442と、ボールネジ441と平行に配設されたガイドレール443とから構成され、支持部413の内部のナット(図示せず)がボールネジ441に螺合している。支持部413は、パルスモータ442によって駆動されてボールネジ441が回動するのに伴ってガイドレール443にガイドされてZ軸方向に昇降し、支持部413に支持された切削手段41もZ軸方向に昇降する構成となっている。
The cutting means 41 and the alignment means 43 can be moved in the Z-axis direction by the cutting feed means 44. The cutting feed means 44 includes a
切削手段4は、割り出し送り手段45によってY軸方向に移動可能となっている。割り出し送り手段45は、Y軸方向に配設されたボールネジ450と、壁部440と一体に形成され内部のナットがボールネジ450に螺合する移動基台451と、ボールネジ450を回動させるパルスモータ452と、ボールネジ450と平行に配設されたガイドレール453とから構成され、移動基台451の内部のナット(図示せず)がボールネジ450に螺合している。移動基台451は、パルスモータ452によって駆動されてボールネジ450が回動するのに伴ってガイドレール453にガイドされてY軸方向に移動し、これに伴い切削手段41もY軸方向に移動する構成となっている。
The cutting means 4 can be moved in the Y-axis direction by an index feed means 45. The index feeding means 45 includes a
ダイシングテープTを介してダイシングフレームFに支持されたウェーハWはその表面Wa側が露出した状態でチャックテーブル40に吸引保持される。そして、チャックテーブル40が+X方向に移動することによりウェーハWがカメラ430の直下に移動し、カメラ430によってウェーハWの表面Waが撮像され、その画像に基づいてアライメント手段43によってストリートSが検出されると共に、そのストリートSと切削ブレード412とのY軸方向の位置合わせが行われる。
The wafer W supported by the dicing frame F via the dicing tape T is sucked and held by the chuck table 40 with the surface Wa side exposed. Then, when the chuck table 40 moves in the + X direction, the wafer W moves immediately below the
そして更に切削送り手段42によってチャックテーブル40を+X方向に移動させると共に、切削ブレード412を高速回転させながら切り込み送り手段44によって切削手段41を下降させ、検出されたストリートに向けて切削ブレード412を切り込ませ、当該ストリートを切削する。
Further, the chuck table 40 is moved in the + X direction by the cutting feed means 42, and the cutting means 41 is lowered by the cutting feed means 44 while rotating the
割り出し送り手段45によって切削手段41をストリートの間隔ずつ割り出し送りさせながら順次同様の切削を行い、同方向のストリートがすべて切削された後は、チャックテーブル40を90度回転させながら同様の切削を行うことにより、ウェーハWが個々のデバイスDに分割される。各ストリートを切削する際は、ストリートSの延長線上のリング状肉厚部W4も切削するようにすれば、後にリング状肉厚部W4を除去する必要がない。 The same cutting is performed sequentially while the cutting means 41 is indexed and fed by the intervals of the streets by the index feeding means 45, and after all the streets in the same direction are cut, the same cutting is performed while rotating the chuck table 40 by 90 degrees. As a result, the wafer W is divided into individual devices D. When each street is cut, if the ring-shaped thick portion W4 on the extended line of the street S is also cut, it is not necessary to remove the ring-shaped thick portion W4 later.
なお、ウェーハの分割の前に、図15に示すように、ウェーハWの表面をダイシングテープTに貼着して裏面側が露出した状態とし、図14に示した切削装置4のチャックテーブル40を回転させながら切削ブレード412をリング状肉厚部W4の内周に沿って切り込ませて円形に切削し、図16に示すように、リング状肉厚部W4を除去するようにしてもよい。このように、ウェーハWの分割の前にリング状肉厚部W4を除去しておけば、分割時においてはデバイス領域W1のみを切削すればよく、リング状肉厚部W4を切削する必要がないため、ストリートSの切削時におけるチャックテーブル40の移動ストロークを短くすることができ、分割を効率良く遂行することができる。
Before dividing the wafer, as shown in FIG. 15, the front surface of the wafer W is adhered to the dicing tape T so that the back surface is exposed, and the chuck table 40 of the cutting apparatus 4 shown in FIG. 14 is rotated. The
また、図15に示したようにウェーハWの裏面側が露出しリング状肉厚部W4が除去されていない状態、または、図16に示したようにウェーハWの裏面側が露出しリング状肉厚部W4が除去された状態で、裏面側から赤外線カメラを用いて切削すべきストリートを検出するようにすれば、そのままの状態で切削を行い、デバイスへの分割を行うことができる。 Further, as shown in FIG. 15, the back surface side of the wafer W is exposed and the ring-shaped thick portion W4 is not removed, or the back surface side of the wafer W is exposed and the ring-shaped thick portion as shown in FIG. If a street to be cut is detected from the back side using an infrared camera in a state where W4 is removed, cutting can be performed as it is and division into devices can be performed.
なお、上記の例では金属膜の形成及びテストを経た後に分割を遂行する場合について説明したが、金属膜の形成及びテストを経ずに分割が行われる場合もある。その場合も、裏面からのダイシング及び表面からダイシングの双方が可能である。また、分割工程の前にリング状肉厚部を除去することもできる。 In the above example, the case where the division is performed after the formation and the test of the metal film has been described. However, the division may be performed without the formation and the test of the metal film. In this case, both dicing from the back surface and dicing from the front surface are possible. Further, the ring-shaped thick portion can be removed before the dividing step.
W:ウェーハ
Wa:表面 S:ストリート D:デバイス W1:デバイス領域 W2:外周余剰領域
Wb:裏面 W3:凹部
W4:リング状肉厚部
T:ダイシングテープ F:ダイシングフレーム
1:ガラス基板 1a:粘着材
2:研削装置
20:チャックテーブル 21:研削部 22:回転軸 23:ホイール 24:砥石
3:減圧成膜装置
31:チャンバー 32:保持部 33:励磁部材 34:スパッタ源
35:高周波電源 36:導入口 37:減圧口
4:切削装置
40:チャックテーブル
400:駆動源 401:移動基台
41:切削手段
410:ハウジング 411:スピンドル 412:切削ブレード
413:支持部
42:切削送り手段
420:ボールネジ 421:パルスモータ 422:ガイドレール
43:アライメント手段
430:赤外線カメラ
44:切り込み送り手段
440:壁部 441:ボールネジ 442:パルスモータ 443:ガイドレール
45:割り出し送り手段
450:ボールネジ 451:移動基台 452:パルスモータ 453:ガイドレール
50:保持テーブル 51:プローブ
6:金属膜
7:段差吸収部材
W: Wafer Wa: Front surface S: Street D: Device W1: Device region W2: Peripheral surplus region Wb: Back surface W3: Recessed portion W4: Ring-shaped thick portion T: Dicing tape F: Dicing frame 1: Glass substrate 1a: Adhesive material 2: Grinding device 20: Chuck table 21: Grinding unit 22: Rotating shaft 23: Wheel 24: Grinding wheel 3: Depressurized film forming device 31: Chamber 32: Holding unit 33: Excitation member 34: Sputter source 35: High frequency power source 36: Introduction Port 37: Pressure reducing port 4: Cutting device 40: Chuck table 400: Driving source 401: Moving base 41: Cutting means 410: Housing 411: Spindle 412: Cutting blade 413: Supporting part 42: Cutting feed means 420:
Claims (2)
該ウェーハの表面には複数のデバイスが形成されたデバイス領域を囲繞する外周余剰領域が存在し、該デバイス領域の裏面側を研削して凹部を形成すると共に該凹部の外周側に該外周余剰領域を含むリング状肉厚部を残存させ、該デバイス領域の厚さを100μm以下に加工するウェーハの加工方法。 A wafer processing method in which a glass substrate is attached to the surface of a wafer on which a plurality of devices are formed via an adhesive, and the back surface of the wafer is ground to process the thickness of the wafer to 100 μm or less.
An outer peripheral surplus region surrounding a device region where a plurality of devices are formed exists on the surface of the wafer, and a rear surface side of the device region is ground to form a concave portion, and the outer peripheral surplus region is formed on the outer peripheral side of the concave portion. A method for processing a wafer, in which a ring-shaped thick portion including a remaining portion is left and the thickness of the device region is processed to 100 μm or less.
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