JP2012009662A - ウエーハの研削方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 研削屑のウエーハへの付着を抑制することが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】 ウエーハの裏面中央を研削して円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを形成するウエーハの研削方法であって、ウエーハの表面側をチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持されたウエーハの裏面に研削砥石を当接させつつウエーハと該研削砥石とを摺動させて円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する研削ステップとを備え、該研削ステップでは、ウエーハと該研削砥石とに少なくとも二酸化炭素と純水とからなる研削水を供給しつつ研削を遂行することを特徴とする。
【選択図】図５
【解決手段】 ウエーハの裏面中央を研削して円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを形成するウエーハの研削方法であって、ウエーハの表面側をチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持されたウエーハの裏面に研削砥石を当接させつつウエーハと該研削砥石とを摺動させて円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する研削ステップとを備え、該研削ステップでは、ウエーハと該研削砥石とに少なくとも二酸化炭素と純水とからなる研削水を供給しつつ研削を遂行することを特徴とする。
【選択図】図５
Description
本発明は、ウエーハの裏面中央を研削して円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを形成するウエーハの研削方法に関する。
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路素子（デバイス）を形成する。そして、ウエーハをストリートに沿って切削装置で切削することにより、個々の半導体デバイスが製造される。
ウエーハは、ストリートに沿って切削される前に裏面が研削されて所定の厚みに薄化される。近年、電気機器の軽量化、小型化を達成するために、ウエーハの厚さをより薄く、例えば５０μｍ程度に薄化することが要求されている。
このように薄く研削されたウエーハは取り扱いが困難になり、搬送等において破損する恐れがある。そこで、ウエーハのデバイス領域に対応する裏面のみを研削することで円形凹部を形成するとともに、円形凹部を囲繞する環状凸部を補強部として残存させる研削方法が特開２００７−１９４６１号公報で提案されている。
研削装置で研削を遂行する際には、研削によって生じる加工熱を冷却するとともに研削で生じた研削屑をウエーハ上から除去するために、ウエーハと研削砥石とに研削水が供給される。研削水としては一般に純水が使用される。これは、市水に含まれる不純物がウエーハに残存すると、デバイスの特性に悪影響を及ぼすためである。
ところが、純水は非常に電気伝導率が低いため、研削中に帯電して研削屑がウエーハに付着してしまうという問題が生じる。特に、研削によってウエーハ裏面に円形凹部を形成する場合には、円形凹部に研削屑を含む純水が滞留するため、研削屑がウエーハ裏面に付着し易い。
研削屑がウエーハ裏面に付着すると、後のチップマウント時にマウント不良が発生したり、デバイスの特性不良に繋がるため、非常に問題となる。更に、一度異物が付着した後ウエーハが乾燥してしまうと、洗浄しても付着物は取り除けないため、研削中に研削屑をウエーハに付着させないことが重要となる。
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、研削屑のウエーハへの付着を抑制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、ウエーハの裏面中央を研削して円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを形成するウエーハの研削方法であって、ウエーハの表面側をチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持されたウエーハの裏面に研削砥石を当接させつつウエーハと該研削砥石とを摺動させて円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する研削ステップとを備え、該研削ステップでは、ウエーハと該研削砥石とに少なくとも二酸化炭素と純水とからなる研削水を供給しつつ研削を遂行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。
本発明によると、純水と二酸化炭素とからなる研削水を用いてウエーハの裏面が研削されて円形凹部と環状凸部とが形成される。二酸化炭素が純水に混入されることで、研削水の電気伝導率が上昇して帯電が防止されるため、円形凹部に研削水が滞留しても研削屑がウエーハに付着することが抑制される。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１を参照すると、本発明のウエーハの研削方法を実施するのに適した研削装置２の斜視図が示されている。４は研削装置２のハウジングであり、ハウジング４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向にのびる一対のガイドレール８が固定されている。
この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動される移動基台１６に取り付けられている。
研削ユニット１０は、ハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２０と、ホイールマウント２０にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石を有する研削ホイール２２と、スピンドル１８を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。
研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ２８とパルスモータ３０とから構成される研削ユニット送り機構３２を備えている。パルスモータ３０を駆動すると、ボールねじ２８が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。
ハウジング４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３４が配設されている。チャックテーブル機構３４はチャックテーブル３６を有し、図示しない移動機構により図１に示されたウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。３８，４０は蛇腹である。ハウジング４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４２が配設されている。
図２を参照すると、研削装置２でその裏面が研削される半導体ウエーハ１１の表面側斜視図が示されている。半導体ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数のストリート１３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１３によって区画された複数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。
このように構成された半導体ウエーハ１１は、デバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９を備えている。また、半導体ウエーハ１１の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ２１が形成されている。
半導体ウエーハ１１の表面１１ａには、保護テープ貼着工程により保護テープ２３が貼着される。従って、半導体ウエーハ１１の表面１１ａは保護テープ２３によって保護され、図３に示すように、裏面１１ｂが露出する状態となり、裏面１１ｂを上側にして研削装置２のチャックテーブル３６に吸引保持される。
以上のように構成された研削装置２により、半導体ウエーハ１１のデバイス領域１７に対応する裏面に円形凹部を形成し、外周余剰領域１９にリング状補強部を残存させるウエーハの研削方法について以下に説明する。
まず、図１に示すウエーハ着脱位置Ａに位置付けられたチャックテーブル３６上に、図４に示すように、保護テープ２３を下にしてウエーハ１１を吸引保持する。従って、ウエーハ１１の裏面１１ｂが露出される。次いで、チャックテーブル３６をＹ軸方向に移動して研削位置Ｂに位置付ける。
そして、図５及び図６に示すように、チャックテーブル３６を矢印３７で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２２を矢印５３で示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット送り機構３２を駆動して研削ホイール２２の研削砥石をウエーハ１１の裏面に接触させる。そして、研削ホイール２２を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。
この研削ステップでは、純水供給源６２から供給される純水中に二酸化炭素ボンベ６４から供給される二酸化炭素を吹き込んで、純水と二酸化炭素とからなる研削水を生成し、研削水供給ノズル６６から研削水６７を供給しながら、ウエーハ１１のデバイス領域１７に対応する裏面１１ｂの研削を実施する。
純水中に二酸化炭素を吹き込んで研削水を生成する際、研削水の比抵抗値を１ＭΩ・ｃｍ以下とするのが好ましい。このように研削水の比抵抗値を比較的低い値に制御することにより、研削水の電気伝導率が上昇して帯電が防止され、研削屑がウエーハ１１に付着することが抑制される。
研削ステップが終了すると、半導体ウエーハ１１の裏面には、図５に示すように、デバイス領域１７に対応する裏面が研削除去されて所定厚さ（例えば５０μｍ）の円形状の凹部５６が形成されるとともに、外周余剰領域１９に対応する領域が残存されて環状凸部５８が形成される。
ここで、チャックテーブル３６に保持されたウエーハ１１と研削ホイール２２を構成する研削砥石５２の関係について図６を参照して説明する。チャックテーブル３６の回転中心Ｐ１と研削砥石５２の回転中心Ｐ２は偏心しており、研削砥石５２の外径はウエーハ１１のデバイス領域１７と外周余剰領域１９との境界線６０の直径より小さく、境界線６０の半径より大きい寸法に設定され、環状に配置された研削砥石５２がチャックテーブル３６の回転中心Ｐ１を通過するようになっている。
上述した本発明のウエーハの研削方法では、純水と二酸化炭素とからなる研削水を用いてウエーハ１１のデバイス領域１７に対応する裏面が研削されて円形凹部５６が形成され、外周余剰領域１９に対応する領域が残存されて環状凸部５８が形成される。
純水中に二酸化炭素を混入した研削水６７を用いることにより、研削水６７の電気伝導率が上昇して帯電が防止されるため、円形凹部５６に研削水が滞留しても研削屑がウエーハ１１に付着することが抑制される。
１１ 半導体ウエーハ
１７ デバイス領域
１９ 外周余剰領域
２２ 研削ホイール
２３ 保護テープ
３６ チャックテーブル
５６ 円形凹部
５８ 環状凸部
６２ 純水供給源
６４ 二酸化炭素ボンベ
６６ 研削水供給ノズル
６７ 研削水
１７ デバイス領域
１９ 外周余剰領域
２２ 研削ホイール
２３ 保護テープ
３６ チャックテーブル
５６ 円形凹部
５８ 環状凸部
６２ 純水供給源
６４ 二酸化炭素ボンベ
６６ 研削水供給ノズル
６７ 研削水
Claims (1)
- ウエーハの裏面中央を研削して円形凹部と該円形凹部を囲繞する環状凸部とを形成するウエーハの研削方法であって、
ウエーハの表面側をチャックテーブルで保持する保持ステップと、
該チャックテーブルで保持されたウエーハの裏面に研削砥石を当接させつつウエーハと該研削砥石とを摺動させて円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する研削ステップとを備え、
該研削ステップでは、ウエーハと該研削砥石とに少なくとも二酸化炭素と純水とからなる研削水を供給しつつ研削を遂行することを特徴とするウエーハの研削方法。
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