JP2009194183A - 半導体ウェーハの取り扱い方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェーハの周縁部を除去した後においても、半導体ウェーハに撓みや反りの生じるおそれの少ない半導体ウェーハの取り扱い方法を提供する。
【解決手段】周縁部４を除く裏面３の研削により薄化された半導体ウェーハ２を、保持治具１０の基材１１の表面の凹み穴１２に配列形成された複数の突起１３を覆う可撓性の弾性保持層１４に着脱自在に保持させ、その後、弾性保持層１４から食み出た半導体ウェーハ２の周縁部４を除去する。半導体ウェーハ２を剛性の保持治具１０の弾性保持層１４に保持させ、ダイシングのために半導体ウェーハ２の周縁部４を除去するので、保持治具１０と一体化した半導体ウェーハ２に撓みや反りの生じるおそれがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、研削領域の研削により薄化される半導体ウェーハの取り扱い方法に関するものである。

半導体パッケージの組立に際しては、図３に示すように、保護シート１によりパターン形成面が保護された厚い半導体ウェーハ２の全裏面３を研削装置５でバックグラインドして薄くし、この薄化した半導体ウェーハ２をダイシング工程に送る（特許文献１参照）が、厚い半導体ウェーハ２を単にバックグラインドして薄くすると、半導体ウェーハ２の剛性が低下して大きな撓みや反りが生じ、半導体ウェーハ２の搬送等にリスクが生じるという問題がある。

係る問題に鑑み、従来においては、図４に示すように、周縁部４を除く半導体ウェーハ２の裏面３を研削装置５でバックグラインドし、半導体ウェーハ２の周縁部４を残存させて剛性を向上させる方法が提案されている。
特開２００２−２０８６２５号公報

しかしながら、半導体ウェーハ２の周縁部４を残存させれば、剛性の向上やハンドリングの容易化が期待できるものの、最終的にはダイシングのために半導体ウェーハ２の周縁部４を除去しなければならないので、半導体ウェーハ２の周縁部４を除去した後には撓みや反りが生じ、半導体ウェーハ２の搬送やハンドリング等にリスクの生じるおそれがある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、半導体ウェーハの周縁部を除去した後においても、撓みや反りの生じるおそれの少ない半導体ウェーハの取り扱い方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、半導体ウェーハを保持治具に保持して取り扱うものの取り扱い方法であって、
周縁部を除く研削領域の研削により薄化される半導体ウェーハを、保持治具の基材の表面の凹み穴に形成された複数の突起を覆う可撓性の弾性保持層に着脱自在に保持させ、その後、半導体ウェーハの周縁部の少なくとも一部分を除去することを特徴としている。

なお、保持治具の基材に、弾性保持層に覆われる凹み穴に連通（気体が流れる状態にする）する排気孔を設けることができる。
また、保持治具の弾性保持層に半導体ウェーハを保持させてその周縁部を食み出させると良い。

ここで、特許請求の範囲における半導体ウェーハは、特にそのサイズや材質が限定されるものではない。したがって、例えばサイズに関しては、φ１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ等でも良いし、材質に関しても、ＳiタイプやＧａＰ等でも良い。なお、この薄化される半導体ウェーハは、保持治具の弾性保持層に全面が保持されても良いし、弾性保持層に一部の面が保持されても良い。また、保持治具の複数の突起と弾性保持層とは接着されることが好ましいが、一部の突起と弾性保持層とが接着される関係でも良い。

本発明によれば、半導体ウェーハの周縁部を除去した後においても、半導体ウェーハに撓みや反りの生じるおそれを有効に低減することができるという効果がある。
また、保持治具の基材に、弾性保持層に覆われる凹み穴に連通する排気孔を設ければ、凹み穴の空気を排気孔から外部に排気して弾性保持層を変形させ、半導体ウェーハと弾性保持層との間に隙間を形成して密着状態を解除することができる。
さらに、保持治具の弾性保持層に半導体ウェーハを保持させてその周縁部を食み出させれば、半導体ウェーハの周縁部を除去する際、弾性保持層が障害となることが少なく、弾性保持層の損傷防止が期待できる。

以下、図面を参照して本発明に係る半導体ウェーハの取り扱い方法の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハの取り扱い方法は、図１や図２に示すように、周縁部４を除く裏面３の研削により薄化された半導体ウェーハ２を、保持治具１０の基材１１の凹み穴１２に配列形成された複数の突起１３を覆う弾性保持層１４に着脱自在に保持させ、その後、弾性保持層１４から食み出た半導体ウェーハ２の周縁部４を除去するようにしている。

半導体ウェーハ２は、例えばφ２００ｍｍや３００ｍｍのシリコンウェーハからなり、表面に回路パターンが形成されており、約３ｍｍ程度の周縁部４を除く裏面３が研削装置５でバックグラインドされることにより、７００〜８００μｍ程度の厚さから１００μｍ以下の厚さに薄化される。

保持治具１０は、半導体ウェーハ２の径以下の径、あるいは一回り小さく薄い基材１１を備え、この基材１１の平坦な表面には平面円形の凹み穴１２が凹み形成されてその内部には複数の突起１３が突出形成されており、基材１１の表面周縁部には、凹み穴１２や複数の突起１３を被覆する可撓性の弾性保持層１４が接着される。この保持治具の基材１１は、剛性に優れるＰＣ、ＰＰ、ＰＥ、アルミニウム合金、マグネシウム合金等を使用して平面円形に形成され、凹み穴１２に連通する排気孔１５が厚さ方向に穿孔されており、この排気孔１５に真空ポンプ１６が切換弁を介し着脱自在に接続される。

複数の突起１３は、間隔をおいて並設され、各突起１３が円柱形や円錐台形等に形成されており、この突起１３の平坦な上面には弾性保持層１４が接着される。この弾性保持層１４は、所定の薄いエラストマー（例えばシリコーン系、ウレタン系、オレフィン系、フッ素系のエラストマー等）を使用して平面円形に成形され、平坦な状態で半導体ウェーハ２の表面に密着するとともに、真空ポンプ１６の駆動に基づき複数の突起１３に応じて凹凸に変形し、半導体ウェーハ２との密着状態を解除する。

上記において、周縁部４を除く半導体ウェーハ２の研削領域、換言すれば、裏面３を研削装置５でバックグラインドし、半導体ウェーハ２の周縁部４を残存させて剛性を向上させたら、薄化された半導体ウェーハ２を、保持治具１０の弾性保持層１４に隙間なく密着保持（図１参照）させ、その後、弾性保持層１４の周縁部から食み出た半導体ウェーハ２の厚い周縁部４を除去する（図２参照）。

この際、薄化された半導体ウェーハ２の表面を保持治具１０の弾性保持層１４に保持させても良いし、半導体ウェーハ２の裏面３を保持治具１０の弾性保持層１４に保持させても良い。また、半導体ウェーハ２の周縁部４を除去する方法としては、例えばグラインド法、レーザカット法、ブレードカット法等があげられる。

こうして半導体ウェーハ２の周縁部４を除去したら、保持治具１０により半導体ウェーハ２を円滑にハンドリングすることができるが、この半導体ウェーハ２を保持治具１０の弾性保持層１４から取り外す場合には、排気孔１５に接続した真空ポンプ１６を駆動して凹み穴１２内の空気を排気孔１５から外部に排気すれば良い。すると、凹み穴１２と複数の突起１３を覆う弾性保持層１４が突起１３に応じて変形し、半導体ウェーハ２と弾性保持層１４の密着状態が解除され、半導体ウェーハ２を保持治具１０の弾性保持層１４から取り外すことができる。

上記によれば、半導体ウェーハ２を剛性の保持治具１０の弾性保持層１４に保持させた後、ダイシングのために半導体ウェーハ２の周縁部４を除去するので、保持治具１０と一体化した半導体ウェーハ２に撓みや反りの生じるおそれがない。したがって、半導体ウェーハ２の搬送やハンドリング等にリスクの生じるおそれを排除することができる。さらに、半導体ウェーハ２を保持治具１０の弾性保持層１４に直接保持させることができるので、保護シート１を省略して材料の削減を図ることができる。

なお、上記実施形態では保持治具１０の弾性保持層１４の周縁部から食み出た半導体ウェーハ２の周縁部４を除去したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、弾性保持層１４の周縁部に断面略凹字形にバックグラインドされた半導体ウェーハ２の周縁部４を揃え、半導体ウェーハ２の上方に突き出た周縁部４表面を再度研削して除去しても良い。この際、半導体ウェーハ２の上方に突き出た周縁部４の表面を完全に除去しても良いが、ダイシングに特に支障を来たさなければ、半導体ウェーハ２の突き出た周縁部４の表面を部分的に除去し、周縁部４の表面をある程度残存させても良い。

さらに、図１の半導体ウェーハ２と保持治具１０とを上下逆とし、半導体ウェーハ２を保持治具１０の弾性保持層１４に密着保持させることもできる。

本発明に係る半導体ウェーハの取り扱い方法の実施形態を模式的に示す説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハの取り扱い方法の実施形態における弾性保持層から食み出た半導体ウェーハの周縁部を除去した状態を模式的に示す説明図である。 保護シートによりパターン形成面が保護された半導体ウェーハを研削装置でバックグラインドする状態を示す説明図である。 周縁部を除く半導体ウェーハの裏面を研削装置でバックグラインドする状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 保護シート
２ 半導体ウェーハ
３ 裏面
４ 周縁部
５ 研削装置
１０ 保持治具
１１ 基材
１２ 凹み穴
１３ 突起
１４ 弾性保持層
１５ 排気孔
１６ 真空ポンプ

Claims (3)

1. 半導体ウェーハを保持治具に保持して取り扱う半導体ウェーハの取り扱い方法であって、
   周縁部を除く研削領域の研削により薄化される半導体ウェーハを、保持治具の基材の表面の凹み穴に形成された複数の突起を覆う可撓性の弾性保持層に着脱自在に保持させ、その後、半導体ウェーハの周縁部の少なくとも一部分を除去することを特徴とする半導体ウェーハの取り扱い方法。
2. 保持治具の基材に、弾性保持層に覆われる凹み穴に連通する排気孔を設けた請求項１記載の半導体ウェーハの取り扱い方法。
3. 保持治具の弾性保持層に半導体ウェーハを保持させてその周縁部を食み出させる請求項１又は２記載の半導体ウェーハの取り扱い方法。

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