JP2011216763A - Method of processing wafer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面に回路形成面を有するウェーハの裏面を研削し薄化するウェーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer processing method for grinding and thinning a back surface of a wafer having a circuit forming surface on the front surface.
サファイア、SiC、GaN等の硬質のウェーハを研削する際には、ワックス等のホットメルトタイプの接着剤を用い、回路形成面である表面側をガラス等の支持部材に貼着してウェーハを固定している。そして、支持部材を研削装置のチャックテーブルに吸引保持してウェーハの裏面を露出させ、当該裏面を研削している。このように、ホットメルトタイプの接着剤を用いてウェーハを支持部材に固定することで、例えば厚さが100μm以下となるように薄化することによってウェーハに反りが発生したとしても、ウェーハが接着剤から剥離することなく研削を行うことができる。 When grinding hard wafers such as sapphire, SiC, GaN, etc., use a hot-melt adhesive such as wax, and fix the wafer by sticking the surface side, which is the circuit forming surface, to a support member such as glass. is doing. The support member is sucked and held on the chuck table of the grinding device to expose the back surface of the wafer, and the back surface is ground. In this way, by fixing the wafer to the support member using a hot-melt type adhesive, for example, even if the wafer is warped by being thinned to a thickness of 100 μm or less, the wafer is bonded. Grinding can be performed without peeling from the agent.
しかし、サファイア等の硬質のウェーハを更に薄く、例えば厚さが50μm以下となるように研削すると、ホットメルトタイプの接着剤で固定していた場合においても、以下の問題が発生する。すなわち、サファイア等のウェーハは、外周に欠けが生ずるのを防止する等のために、外周が端面研磨され面取り加工がされているため、厚さが50μm以下となるような薄化を行うと、面取りされた外周がナイフエッジ状になり、外周がナイフエッジ状となることによって、図17に示すようにウェーハ60の周縁部60aに反りが生じ、その反りに起因してウェーハ60が接着剤61から剥離してしまう。そして、その状態で研削を続けることによって、接着剤61からのウェーハ60の剥離に起因するウェーハ60の割れやクラックが発生している。
However, when a hard wafer such as sapphire is further thinned, for example, so as to have a thickness of 50 μm or less, the following problem occurs even when it is fixed with a hot-melt adhesive. That is, the wafer such as sapphire is thinned to a thickness of 50 μm or less because the outer periphery is end-face polished and chamfered to prevent chipping on the outer periphery. The chamfered outer periphery has a knife edge shape, and the outer periphery has a knife edge shape, so that the
本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、サファイア等のウェーハを、厚さが50μm以下のように極めて薄くなるまで薄化することにより、面取りされた外周縁の研削にともなって生じるウェーハの反りに起因して外周が接着剤から剥離するのを防止し、接着剤からの剥離に起因するウェーハの割れやクラックを防ぐウェーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned facts, and its main technical problem is that a wafer such as sapphire is chamfered by thinning the wafer to a very thin thickness of 50 μm or less. It is to provide a wafer processing method that prevents the outer periphery from being peeled off from the adhesive due to the warpage of the wafer caused by grinding, and prevents the wafer from cracking and cracking due to the peeling from the adhesive. .
本発明は、表面に回路形成面を有する円盤形状のウェーハの裏面を研削し所定厚みに薄化するウェーハの加工方法に関するもので、ウェーハの外周全周に渡りウェーハの外径が裏面から表面に向かって拡径するように外周が傾斜する外周傾斜面を形成する傾斜面形成工程と、ウェーハの外周傾斜面全体及びウェーハの表面に接着剤を塗布してウェーハの表面側を支持部材に貼着する貼着工程と、ウェーハが所定厚みに形成されるまで裏面を研削する研削工程と、研削工程終了後のウェーハから接着剤及び支持部材を剥離する剥離工程とから構成される。ウェーハには、例えばサファイア、SiC、GaNがあるが、これらには限定されない。 The present invention relates to a wafer processing method for grinding a back surface of a disk-shaped wafer having a circuit forming surface on its surface and thinning it to a predetermined thickness. The outer diameter of the wafer extends from the back surface to the front surface over the entire circumference of the wafer. An inclined surface forming step for forming an outer peripheral inclined surface whose outer periphery is inclined so as to increase in diameter toward the diameter, and an adhesive is applied to the entire outer peripheral inclined surface of the wafer and the surface of the wafer, and the surface side of the wafer is adhered to the support member. An attaching step, a grinding step of grinding the back surface until the wafer is formed to a predetermined thickness, and a peeling step of peeling the adhesive and the support member from the wafer after the grinding step is completed. Examples of the wafer include, but are not limited to, sapphire, SiC, and GaN.
本発明では、傾斜面形成工程においてウェーハの外周全周に渡りウェーハの外径が裏面から表面に向かって拡径するように外周が傾斜する外周傾斜面を形成し、貼着工程ではウェーハの外周傾斜面全体及びウェーハの表面に接着剤を塗布してウェーハの表面側を支持部材に貼着し、その状態で研削工程を行うようにしたため、研削時にウェーハに反りが生じることがなく、ウェーハの外周縁が接着剤から剥離することもないため、ウェーハに割れやクラックが生じるのを防ぐことができる。 In the present invention, in the inclined surface forming step, an outer peripheral inclined surface whose outer periphery is inclined is formed so that the outer diameter of the wafer increases from the back surface to the front surface over the entire outer periphery of the wafer. Since the adhesive is applied to the entire inclined surface and the surface of the wafer and the front side of the wafer is adhered to the support member and the grinding process is performed in that state, the wafer is not warped during grinding, Since the outer peripheral edge does not peel from the adhesive, it is possible to prevent the wafer from being cracked or cracked.
図1に示すウェーハWは、サファイア、炭化珪素(SiC)、窒化ガリウム(GaN)等からなる硬質の円盤形状のウェーハであり、欠けや割れが生じるのを防止するために、端面Waが断面半円状に面取りされている。ウェーハWの表面W1には回路が形成されている。 A wafer W shown in FIG. 1 is a hard disk-shaped wafer made of sapphire, silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), or the like, and has an end face Wa having a half-section in order to prevent chipping or cracking. It is chamfered in a circle. A circuit is formed on the surface W1 of the wafer W.
図2に示すように、ウェーハWの表裏を反転させ、このウェーハWの端面Waを研削することにより、図2に示す外周傾斜面Wbを形成する。例えば図2に示すように、回転可能な回転軸10の下端に研削砥石11が装着された外周研削装置1を用い、ウェーハWの面方向に対して回転軸10の軸心を相対的に傾斜させ、その状態で、ウェーハWを回転させるとともに、矢印R方向に回転する研削砥石11を端面Waに接触させる。そして、研削砥石11を端面Waに接触させた状態で、回転軸10及び研削砥石11を、回転軸10の軸心に対して垂直な方向(矢印S方向)に移動させて研削を行う。そうすると、図3に示すように、ウェーハWの外周全周に渡り外周傾斜面Wbが形成される。この外周傾斜面Wbは、ウェーハWの外径が裏面W2から表面W1に向かって拡径するように傾斜する傾斜面である。このとき、図4に示すように、表面W1と外周傾斜面Wbとがなす角をθとすると、θが例えば30度から85度となるように研削を行う(傾斜面形成工程)。
As shown in FIG. 2, the front and back surfaces of the wafer W are reversed and the end surface Wa of the wafer W is ground to form the outer peripheral inclined surface Wb shown in FIG. For example, as shown in FIG. 2, an outer
次に、図5に示すように、支持部材2を用意し、支持部材2の表面上に接着剤20を塗布する。支持部材2は、薄くなったウェーハWを支持する機能を有するものであり、紫外線を透過させることのできる材料、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)によって形成されたフィルムにより構成される。支持部材2としては、そのほかに、ウェーハがサファイア基板である場合はガラス、セラミックス等の剛体を使用することもできる。一方、接着剤20は、紫外線の照射を受けると硬化し、かつ、水分を含むと膨潤して保持力が低下する粘着樹脂により構成され、例えば株式会社ディスコが提供する「レジロック」という製品を使用することができる。なお、接着剤20として従来から用いられているホットメルトタイプのワックスを使用することも可能ではあるが、後にウェーハWを剥離しにくいという問題があるため、水分を含むと膨潤して保持力が低下する粘着樹脂を使用することが望ましい。
Next, as shown in FIG. 5, the
図6に示すように、接着剤20の上にウェーハWの表面W1側を押圧し、外周傾斜面Wbの全面及び表面W1の全面を接着剤20に接着する。一方、裏面W2には接着剤20が接着されないようにして、裏面W2を上方に露出させる。外周傾斜面Wbは、ウェーハWの外径が裏面W2から表面W1に向かって拡径するように傾斜する面であるため、外周傾斜面Wbの上方にも接着剤20が堆積する。したがって、外周傾斜面Wbの上方の接着剤20が外周傾斜部Wbを下方に向けて押さえつけるようなかたちでウェーハWが保持される。そして、支持部材2の下方に配置された紫外線照射器3から支持部材2を透過させて接着剤20に対して紫外線3aを照射する。そうすると、紫外線3aの照射を受けた接着剤20が硬化するため、ウェーハWが接着剤20を介して支持部材2に固定され支持された状態となる(貼着工程)。
As shown in FIG. 6, the surface W <b> 1 side of the wafer W is pressed onto the adhesive 20, and the entire outer peripheral inclined surface Wb and the entire surface W <b> 1 are bonded to the adhesive 20. On the other hand, the back surface W2 is exposed upward so that the
こうしてウェーハWが支持部材2に支持された状態で、ウェーハWの裏面W2の研削を行う。かかる研削には、例えば図7に示す研削装置4を使用することができる。この研削装置4は、支持部材2に支持されたウェーハWを保持部40aにおいて保持して回転可能な保持テーブル40と、鉛直方向の軸心を有する回転軸41の下端に円形基台42が装着され、円形基台42の下面に複数の研削砥石43が固着されて構成される研削手段44とを有している。この研削装置4においては、保持テーブル40をA方向に回転させながら、B方向に回転する研削砥石43の回転軌道の最外周がウェーハWの中心を通るように研削砥石43とウェーハWの裏面W2とを接触させることにより、裏面W2を一様に研削する。そして、図8に示すように、ウェーハWが所定厚みに薄化されたところで研削手段44を上昇させて研削を終了する。このように、ウェーハWの外周全周に渡り形成された外周傾斜面Wbが硬化した接着剤20によって支持部材2に貼着され、接着剤20によって外周側及び外周傾斜面Wbの上方側から押さえつけられるように保持された状態で研削を行うことにより、外周傾斜面WbがなければウェーハWに反りが発生してしまうほど薄化した場合でも、接着剤20からウェーハ外周が剥離することがないため、ウェーハの割れや欠けを防止することができる(研削工程)。
In this state, the back surface W2 of the wafer W is ground while the wafer W is supported by the
次に、図9に示すように、ウェーハW及び支持部材2の表裏を反転させ、ウェーハWの裏面W2をテープTに貼着する。このテープTは、例えばポリ塩化ビニルからなるシート基材の一方の面に粘着層を塗布したものであり、粘着層にウェーハWの裏面W2が貼着される。テープTの粘着層の周縁部には、リング状に形成された金属製のフレームFが貼着され、ウェーハWは、テープTを介してフレームFと一体となって支持された状態となる。
Next, as shown in FIG. 9, the front and back of the wafer W and the
次に、図10に示すように、この状態から支持部材2をウェーハWの表面W1から剥離し、図11に示すように、支持部材2を完全に取り去って接着剤20が露出した状態とする。支持部材2として剛体を使用した際の支持部材2の剥離時には、接着剤20と支持部材2との間に鋭利な剥離治具を差し込むなどして、剥離を容易化することが望ましい。
Next, as shown in FIG. 10, the
図12に示すように、例えば水槽5に温度が90度の温水50を貯留する。この水槽5の底部の中心位置には支持台51が配設されており、支持台51の上にテープTが載置されその上方のウェーハWが支持台51によって下方から支持される。このようにして、裏面W2がテープTに貼着されてフレームFと一体となり表面W1及び外周傾斜面Wbが接着剤20によって覆われたウェーハWを温水50に浸漬する。そうすると、接着剤20が膨潤して粘着力が低下し、ウェーハWから剥離可能な状態となる。そして、図13に示すように、ウェーハWを温水50に浸漬させたままの状態で、接着剤20をウェーハW及びテープTから剥離して温水50の外部に取り出す。温水50に浸したことによって接着剤20の粘着力は低下しているため、ウェーハW及びテープTからの剥離を容易に行うことができる(剥離工程)。
As shown in FIG. 12, for example,
最後に、ウェーハWの裏面W2に貼着されていたテープTを剥離しフレームFとともに除去すると、図14に示すように、外周傾斜面Wbが形成されたウェーハW'が形成される。このようにして形成されたウェーハW'は、外周傾斜面Wbが形成され接着剤20によってしっかりと保持された状態で研削されたものであるため、割れや欠けのないものとなる。 Finally, when the tape T adhered to the back surface W2 of the wafer W is peeled and removed together with the frame F, a wafer W ′ having an outer peripheral inclined surface Wb is formed as shown in FIG. The wafer W ′ formed in this manner is ground with the outer peripheral inclined surface Wb formed and firmly held by the adhesive 20, and therefore has no cracks or chips.
なお、図14に示したウェーハW'は、外周面全体が外周傾斜面Wbとなっているが、図15に示すウェーハW''のように、外周面の一部に外周傾斜面Wcを形成するようにしてもよい。この場合は、表面W1から裏面W2に向かって外周面が鉛直面Wdを形成する所定厚みTを有するように傾斜面形成工程を実施し、鉛直面Wdから裏面W2に向けて外径が縮径する外周傾斜面Wcを形成するようにする。 Note that the entire outer peripheral surface of the wafer W ′ shown in FIG. 14 is an outer peripheral inclined surface Wb, but an outer peripheral inclined surface Wc is formed on a part of the outer peripheral surface as in the wafer W ″ shown in FIG. You may make it do. In this case, the inclined surface forming step is performed so that the outer peripheral surface has a predetermined thickness T that forms the vertical surface Wd from the front surface W1 toward the back surface W2, and the outer diameter is reduced from the vertical surface Wd toward the back surface W2. An outer peripheral inclined surface Wc is formed.
直径が4インチ、厚みが600mmで、回路が形成される前のサファイアウェーハの端面(外周縁)を、図16に示す3種類の形状に形成した。そして、3種類のサファイアウェーハを接着剤によって支持部材に貼り付け、その状態で研削を行って所定厚さに仕上げた後、それぞれのサファイアウェーハについて、目視及び光学顕微鏡にて接着剤の剥がれ、ウェーハの割れの有無及びクラックの有無の観察を行った。この観察は、各ウェーハについて5枚ずつを対象とした。3種類の外周縁形状は以下のとおりである。
(1)従来通り、外周端面を断面半円状に面取り。
(2)外周端面に傾斜角θ=45°の外周傾斜面を形成(本発明)。
(3)外周端面の面取りを除去して垂直面を形成。
The end face (outer peripheral edge) of the sapphire wafer having a diameter of 4 inches and a thickness of 600 mm before the circuit was formed was formed into three types of shapes shown in FIG. Then, three types of sapphire wafers are attached to a support member with an adhesive, and after grinding to a predetermined thickness, the adhesive is peeled off visually and with an optical microscope for each sapphire wafer. The presence or absence of cracks and the presence or absence of cracks were observed. This observation was conducted on five wafers for each wafer. The three types of outer peripheral shape are as follows.
(1) The outer peripheral end face is chamfered into a semicircular cross section as before.
(2) An outer peripheral inclined surface with an inclination angle θ = 45 ° is formed on the outer peripheral end surface (the present invention).
(3) The chamfering of the outer peripheral end surface is removed to form a vertical surface.
また、その他の条件は3種類のウェーハに共通であり、以下のとおりである。
(4)接着剤
紫外線硬化型でかつ水分を含むと膨潤して保持力が低下する粘着樹脂からなる接着剤として、株式会社ディスコが提供する「レジロック」を使用。
(5)支持部材
直径が8インチで厚みが3mmの石英ガラスを使用。
(6)サファイアウェーハの貼着方法
上記接着剤を上記支持部材に滴下し、精密プレス機で加圧して、上記3種類のサファイアをそれぞれ支持基板に貼り付け、成形硬化した。
(7)研削方法
ビトリファイド砥石を用いて仕上げ厚みが40μmとなるように研削を行った。
Other conditions are common to the three types of wafers and are as follows.
(4) Adhesive “Resilock” provided by Disco Co., Ltd. is used as an adhesive made of a pressure-sensitive adhesive resin that is UV curable and swells when it contains moisture, and its holding power decreases.
(5) Support member Quartz glass having a diameter of 8 inches and a thickness of 3 mm is used.
(6) Method of sticking sapphire wafer The adhesive was dropped onto the support member and pressurized with a precision press machine, and the three types of sapphire were each attached to a support substrate and molded and cured.
(7) Grinding method Grinding was performed using a vitrified grindstone so that the finished thickness was 40 μm.
上記条件にて、それぞれのサファイアウェーハについて研削を行ったところ、図16に示す結果が得られた。図16からわかるように、「(1)外周端面を断面半円状に面取り」の場合及び「(3)外周端面の面取りを除去して垂直面を形成」の場合は、(1)のRun.No.4を除き、接着剤の剥がれ及びサファイアウェーハの割れ・クラックが確認された。詳しくは、サファイアウェーハの外周部分に塗布された接着剤が剥がれ、その剥がれた部分からウェーハの割れ及びクラックが発生したことが確認された。これに対し、「(2)外周端面に傾斜角θ=45°の外周傾斜面を形成」の場合においては、接着剤の剥がれ及びサファイアウェーハの割れ・クラックが確認されなかった。したがって、本発明の有用性が実証された。 When each sapphire wafer was ground under the above conditions, the results shown in FIG. 16 were obtained. As can be seen from FIG. 16, in the case of “(1) chamfering the outer peripheral end surface in a semicircular cross section” and “(3) forming the vertical surface by removing the chamfer of the outer peripheral end surface” Except for No.4, peeling of the adhesive and cracking of the sapphire wafer were confirmed. Specifically, it was confirmed that the adhesive applied to the outer peripheral portion of the sapphire wafer was peeled off, and that the wafer was cracked and cracked from the peeled portion. On the other hand, in the case of “(2) Forming an outer peripheral inclined surface having an inclination angle θ = 45 ° on the outer peripheral end surface”, peeling of the adhesive and cracking / cracking of the sapphire wafer were not confirmed. Therefore, the usefulness of the present invention was demonstrated.
W、W':ウェーハ
W1:表面 W2:裏面 Wa:端面 Wb:外周傾斜面
T:テープ F:フレーム
W'':ウェーハ Wc:外周傾斜面 Wd:鉛直面
1:外周研削装置 10:回転軸 11:研削砥石
2:支持部材 20:接着剤
3:紫外線照射器 3a:紫外線
4:研削装置 40:保持テーブル 40a:保持部 41:回転軸
42:円形基台 43:研削砥石 44:研削手段
5:水槽 50:温水 51:支持台
W, W ′: Wafer W1: Front surface W2: Back surface Wa: End surface Wb: Peripheral inclined surface T: Tape F: Frame W ″: Wafer Wc: Peripheral inclined surface Wd: Vertical surface 1: Peripheral grinding device 10: Rotating shaft 11 : Grinding wheel 2: Support member 20: Adhesive 3:
Claims (2)
該ウェーハの外周全周に渡り、該ウェーハの外径が裏面から表面に向かって拡径するように外周が傾斜する外周傾斜面を形成する傾斜面形成工程と、
該ウェーハの該外周傾斜面全体及び該ウェーハの表面に接着剤を塗布して該ウェーハの表面側を支持部材に貼着する貼着工程と、
該ウェーハが所定厚みに形成されるまで該裏面を研削する研削工程と、
該研削工程終了後のウェーハから該接着剤及び該支持部材を剥離する剥離工程と、
から構成される、
ウェーハの加工方法。 A wafer processing method for grinding a back surface of a disk-shaped wafer having a circuit forming surface on its surface and thinning it to a predetermined thickness,
An inclined surface forming step for forming an outer peripheral inclined surface having an outer periphery inclined such that the outer diameter of the wafer increases from the back surface to the surface over the entire outer periphery of the wafer;
An attaching step of applying an adhesive to the entire outer peripheral inclined surface of the wafer and the surface of the wafer and attaching the surface side of the wafer to a support member;
A grinding step of grinding the back surface until the wafer is formed to a predetermined thickness;
A peeling step of peeling the adhesive and the support member from the wafer after the grinding step;
Composed of,
Wafer processing method.
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