JP2010186776A

JP2010186776A - ウエーハの研削方法

Info

Publication number: JP2010186776A
Application number: JP2009028256A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kajiyama; 啓一梶山
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2010-08-26

Abstract

【課題】ボンド剤の空洞に起因するウエーハの破損を防止可能なウエーハの研削方法を提供することである。
【解決手段】表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面を研削するウエーハの研削方法であって、ハードプレートの支持面とウエーハの表面とを対面させボンド剤を介在してウエーハをハードプレートに貼着するウエーハ貼着工程と、超音波探傷装置によってウエーハとハードプレートとの密着状態を検査する超音波探傷工程と、ウエーハの裏面を研削するウエーハ研削工程とを含み、該超音波探傷工程において、ウエーハとハードプレートとの密着状態が不良と検出された際は、該ウエーハ貼着工程及び超音波探傷工程を再び実施し、該超音波探傷工程において、ウエーハとハードプレートとの密着状態が良好と検出された際は、前記ウエーハ研削工程を実施する。
【選択図】図３

Description

本発明は、シリコンウエーハ、サファイアウエーハ等の裏面を研削するウエーハの研削方法に関する。

ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されて表面に形成されたウエーハは、裏面が研削装置により研削されて所定の厚みに形成された後、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割され、分割されたデバイスは携帯電話、パソコン等の電気機器に広く利用されている。

ウエーハは、シリコンウエーハ、サファイアウエーハ、ＳｉＣ（炭化珪素）ウエーハ等とデバイスの特性に応じて選択されるが、ウエーハを１００μｍ、更には５０μｍ以下と薄く研削するとウエーハの取り扱いが困難になる。

そこで、剛性の高いガラス、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなるハードプレートにボンド剤によりウエーハを貼着し、この状態でウエーハを研削して、その後の搬送等の取り扱いを容易にするという技術が提案されている（例えば、特開２００４−２９６８３９号公報参照）。

特開２００４−２９６８３９号公報

しかし、ハードプレートにウエーハを貼着してウエーハの裏面を研削する際、ウエーハとハードプレートとの密着状態が悪いとウエーハが研削中に破損するという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウエーハの破損を防止可能なウエーハの研削方法を提供することである。

本発明によると、表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面を研削するウエーハの研削方法であって、ハードプレートの支持面とウエーハの表面とを対面させボンド剤を介在してウエーハをハードプレートに貼着するウエーハ貼着工程と、超音波探傷装置によってウエーハとハードプレートとの密着状態を検査する超音波探傷工程と、ウエーハの裏面を研削するウエーハ研削工程とを含み、該超音波探傷工程において、ウエーハとハードプレートとの密着状態が不良と検出された際は、該ウエーハ貼着工程及び超音波探傷工程を再び実施し、該超音波探傷工程において、ウエーハとハードプレートとの密着状態が良好と検出された際は、前記ウエーハ研削工程を実施することを特徴とするウエーハの研削方法が提供される。

好ましくは、ハードプレートは、ガラス又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から構成される。

本発明によると、ウエーハ貼着工程の後に超音波探傷工程を実施して、ウエーハとハードプレートとの密着状態が良好な場合に限りウエーハ研削工程を実施するので、研削中にウエーハが破損することはない。

保持テーブルに保持されたウエーハ上に液状樹脂をスピンコートする様子を示す斜視図である。ウエーハの表面にハードプレートを貼着する様子を示す斜視図である。超音波探傷工程の説明図である。モニタ上の超音波探傷結果の一例を示す図である。研削装置の外観斜視図である。研削時におけるチャックテーブルと研削ホイールとの位置関係を示す斜視図である。

以下図面を参照して、本発明実施形態に係るウエーハの研削方法を詳細に説明する。まず図１を参照して、液状樹脂のスピンコート方法について説明する。回転可能な保持テーブル４上に半導体ウエーハ（以下ウエーハと略称する）２が吸引保持されている。

ウエーハ２の表面２ａには複数のストリート（分割予定ライン）３が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート３によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス５が形成されている。ウエーハ２はその表面２ａに複数のデバイス５が形成されたデバイス領域６と、デバイス領域６を囲繞する外周余剰領域７を有している。

液状樹脂をウエーハ２の表面２ａ上にスピンコートするには、保持テーブル４を矢印Ａ方向に例えば３００ｒｐｍ程度で回転しながら、樹脂滴下部８から液状樹脂１０をウエーハ２の上面２ａ上に滴下する。保持テーブル４を少なくとも５秒以上回転させると、滴下された液状樹脂１０がウエーハ２の表面２ａ上に均一にスピンコーティングされ、粘着層（ボンド剤層）１１が形成される。

液状樹脂１０としては、例えば紫外線照射により発泡して粘着力が低下するキノンジアジド系化合物と樹脂との組成物を使用することができる。樹脂は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等から選択される。

ウエーハ２の表面２ａ上にスピンコーティングにより粘着層１１を形成後、図２に示すように透明なハードプレート１２の支持面とウエーハ２の表面２ａとを対面させ、粘着層１１を介してハードプレート１２をウエーハ２の表面２ａに貼着する。貼着後、５０〜１５０℃で３０秒〜２０分間ベーキングすることにより、ウエーハ２とハードプレート１２とが一体的に固定される。

ハードプレート１２としては、ガラス又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が採用可能である。ガラスの場合はその厚さが２〜３ｍｍが好ましく、ＰＥＴの場合にはその厚さが約０．５ｍｍ程度が好ましい。

ウエーハ２とハードプレート１２を一体化後、図３に示す超音波探傷工程を実施する。この超音波探傷工程では、ウエーハ２の直径と概略同程度の長さを有する超音波探傷装置１６を使用する。

超音波探傷工程では、超音波探傷装置１６の例えば１〜１０の１０点から超音波パルスを発振しながら、ウエーハ２とハードプレート１２との一体化物１４を矢印Ｂ方向にスキャンする。そして、ウエーハ２とハードプレート１２の界面の粘着層１１からの反射波を受け、この反射波を電気信号に変えてケーブル１８を介して図４に示すモニタ２０上に表示する。

粘着層１１にボイド（空洞）があると変化波形２１として検出される。このような変化波形２１が所定数以上（例えば５個以上）あるとウエーハ２とハードプレート１２との密着状態が不良と判定する。

密着状態が不良と判定された場合には、ハードプレート１２の上方から紫外線を照射して粘着層１１の粘着力を低下させ、ハードプレート１２をウエーハ２から剥離する。そして再び、ウエーハ２の表面２ａ上に液状樹脂をスピンコートして、図２に示すウエーハ２をハードプレート１２に貼着するウエーハ貼着工程を実施する。

図３及び図４に示す超音波探傷工程において、ボイドの数が所定数以下となり、ウエーハ２とハードプレート１２との密着状態が良好と判定されるまでウエーハ貼着工程及び超音波探傷工程を繰り返す。

ウエーハ２とハードプレート１２との密着状態が良好と判定された場合には、例えば図５に示すような研削装置２２を使用してウエーハ２の裏面２ｂを研削して、ウエーハ２を所望の厚さに加工する。図５において、研削装置２２のハウジング２４は、水平ハウジング部分２６と、垂直ハウジング部分２８から構成される。

垂直ハウジング部分２８には上下方向に伸びる一対のガイドレール３２，３４が固定されている。この一対のガイドレール３２，３４に沿って研削手段（研削ユニット）３６が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット３６は支持部４０を介して一対のガイドレール３２，３４に沿って上下方向に移動する移動基台３８に取り付けられている。

研削ユニット３６は、支持部４０に取り付けられたスピンドルハウジング４２と、スピンドルハウジング４２中に回転可能に収容されたスピンドル４４と、スピンドル４４を回転駆動するサーボモータ４６を含んでいる。

図６に示されるように、スピンドル４４の先端部にはホイールマウント４８が固定されており、このホイールマウント４８には研削ホイール５０が螺子５１で装着されている。研削ホイール５０は環状基台５２の自由端部に粒径０．３〜１．０μｍのダイアモンド砥粒をビトリファイドボンド等で固めた複数の研削砥石５４が固着されて構成されている。

再び図５を参照すると、研削手段（研削ユニット）３６にはホース５６を介して研削水が供給される。好ましくは、研削水としては純水が使用される。ホース５６から供給された研削水は、研削砥石５４とチャックテーブル７０に保持されたウエーハ２に供給される。

研削装置２２は、研削ユニット３６を一対の案内レール３２，３４に沿って上下方向に移動する研削ユニット送り機構６４を備えている。研削ユニット送り機構６４は、ボール螺子６６と、ボール螺子６６の一端部に固定されたパルスモータ６８から構成される。パルスモータ６８をパルス駆動すると、ボール螺子６６が回転し、移動基台３８の内部に固定されたボール螺子６６のナットを介して移動基台３８が上下方向に移動される。

７０は研削すべきウエーハ２を吸引保持するチャックテーブルであり、図示しないチャックテーブル移動機構によりＹ軸方向に移動可能に構成されている。即ち、チャックテーブル７０は図示したウエーハ搬入・搬出位置と、研削ホイール５０に対向する研削位置との間でＹ軸方向に移動される。７２，７４は蛇腹である。

このように構成された研削装置２２の研削作業について以下に説明する。ハードプレート１２を下にしてチャックテーブル７０に吸引保持されたウエーハ２が図６に示す研削位置に位置づけられると、チャックテーブル７０を矢印ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール５０をチャックテーブル７０と同一方向に、即ち矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット送り機構６４を作動して研削砥石５４をウエーハ２の裏面２ｂに接触させる。

そして、研削ホイール５０を所定の研削送り速度（例えば３〜５μｍ／秒）で下方に所定量研削送りして、ウエーハ２の研削を実施する。図示しない接触式の厚み測定ゲージによってウエーハの厚みを測定しながらウエーハを所望の厚み、例えば７０μｍに仕上げる。

研削工程終了後、ウエーハ２とハードプレート１２の一体化物１４を反転して、外周に環状フレームが装着されたダイシングテープの粘着面にウエーハ２の裏面２ｂを貼着し、ハードプレート２を通してウエーハ２に紫外線を照射する。

これにより、粘着層１１の粘着力を低下させてハードプレート１２をウエーハ２から剥離する。次いで、よく知られたダイシング装置を使用して、ウエーハ２を個々のチップ（デバイス）５に分割する。

以上説明した実施形態によれば、ウエーハ貼着工程の後に超音波探傷工程を実施して、ウエーハ２とハードプレート１２との密着状態が良好な場合に限りウエーハ研削工程を実施するので、研削中にウエーハ２が破損することを防止できる。

２半導体ウエーハ
４保持テーブル
１０液状樹脂
１１粘着層（ボンド剤層）
１２ハードプレート
１６超音波探傷装置
２０モニタ
２２研削装置
３６研削ユニット
５０研削ホイール
５４研削砥石
７０チャックテーブル

Claims

表面に複数のデバイスが形成されたウエーハの裏面を研削するウエーハの研削方法であって、
ハードプレートの支持面とウエーハの表面とを対面させボンド剤を介在してウエーハをハードプレートに貼着するウエーハ貼着工程と、
超音波探傷装置によってウエーハとハードプレートとの密着状態を検査する超音波探傷工程と、
ウエーハの裏面を研削するウエーハ研削工程とを含み、
該超音波探傷工程において、ウエーハとハードプレートとの密着状態が不良と検出された際は、該ウエーハ貼着工程及び超音波探傷工程を再び実施し、
該超音波探傷工程において、ウエーハとハードプレートとの密着状態が良好と検出された際は、前記ウエーハ研削工程を実施することを特徴とするウエーハの研削方法。
前記ハードプレートは、ガラス又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の何れかから構成される請求項１記載のウエーハの研削方法。