JP2012028664A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Atsushi Fujishima
敦 藤嶋
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Renesas Electronics Corp
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    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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    • H01L2224/11Manufacturing methods

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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a mark in each of a plurality of chip regions by applying laser beams to a back surface of a semiconductor wafer.SOLUTION: A stage 20 for fixing a wafer 10 comprises: a first member; and a glass plate (a second member) 22. The space between the first member and the glass plate 22 is provided with a first space, a second space arranged around the first space, and a partition member 23 provided in between the first space and the second space. The first member comprises a plurality of vacuum holes (first openings) 25a connected to the first space and a plurality of vacuum holes (second openings) 25b connected to the second space. The wafer 10 is arranged on the stage 20 so that a mark region (a first region) 5a of a back surface 1b of the wafer 10 does not overlap with the vacuum holes 25a and 25b and the partition member 23 when the wafer 10 is fixed on the stage 20.

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、半導体ウエハの裏面に、レーザを照射してマークを形成する工程に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, and more particularly to a technique that is effective when applied to a process of forming a mark on a back surface of a semiconductor wafer by irradiating a laser.

特開平6−326174号公報(特許文献1)には、半導体ウエハに投影露光処理を行う工程において、半導体ウエハを真空吸着する真空吸着装置が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-326174 (Patent Document 1) describes a vacuum suction apparatus that vacuum-sucks a semiconductor wafer in a process of performing a projection exposure process on the semiconductor wafer.

また、特開昭62−221130号公報(特許文献2)には、基盤部に形成された真空経路を半導体ウエハで蓋をして吸着する真空チャック装置が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-221130 (Patent Document 2) describes a vacuum chuck device that covers and adsorbs a vacuum path formed in a base portion with a semiconductor wafer.

特開平6−326174号公報JP-A-6-326174 特開昭62−221130号公報JP 62-221130 A

本願発明者は、半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化する前に、半導体ウエハの裏面(各チップ領域)に製品名や型式などの識別マークを、レーザを照射することにより形成するレーザマーキング工程について検討を行い、以下の課題を見出した。   The inventor of the present application forms an identification mark such as a product name or a model on the back surface (each chip area) of the semiconductor wafer by irradiating the laser wafer before dividing the semiconductor wafer into a plurality of semiconductor chips. The process was examined and the following problems were found.

レーザマーキング工程では、半導体ウエハの裏面のマーク領域にレーザ光を照射して、被照射領域の部材を取り除き、このレーザ光を走査することにより、製品名や型式などの識別マークを形成する。また、複数のチップ領域のそれぞれに設けたマーク領域を正確に特定するため、半導体ウエハの表面側に形成されたアライメントマークを認識してアライメントを行う。つまり、レーザマーキング工程では、半導体ウエハの裏面側からレーザ光を照射するが、表面側に形成されたアライメントマークが認識できる状態で固定する必要がある。   In the laser marking process, the mark area on the back surface of the semiconductor wafer is irradiated with laser light, the member in the irradiated area is removed, and this laser light is scanned to form an identification mark such as a product name or model. Further, in order to accurately specify the mark area provided in each of the plurality of chip areas, alignment is performed by recognizing the alignment mark formed on the surface side of the semiconductor wafer. That is, in the laser marking process, laser light is irradiated from the back surface side of the semiconductor wafer, but it is necessary to fix the alignment mark formed on the front surface side so that it can be recognized.

ところが、前記特許文献1に記載される真空吸着装置や前記特許文献2に記載される真空チャック装置を、レーザマーキング工程に適用した場合、半導体ウエハの裏面、あるいは表面のうち、どちらか一方の面が半導体ウエハを吸着固定するステージに覆われ、隠れてしまうため、レーザ照射、あるいはアライメントマークの認識が困難となる。   However, when the vacuum suction device described in Patent Document 1 or the vacuum chuck device described in Patent Document 2 is applied to the laser marking process, either one of the back surface and the front surface of the semiconductor wafer. Is covered and hidden by the stage that holds and fixes the semiconductor wafer, making it difficult to perform laser irradiation or alignment mark recognition.

また、近年では、半導体装置の薄型化の要求が高まっており、半導体ウエハの厚さもより薄くなる傾向にある。そのため、半導体ウエハに生じる反り(反り量)も大きくなってきている。そして、半導体ウエハに生じる反りが大きくなると以下の課題が生じることが判った。   In recent years, the demand for thinner semiconductor devices has increased, and the thickness of semiconductor wafers tends to be thinner. For this reason, warpage (warpage amount) generated in the semiconductor wafer is also increasing. It has been found that the following problems occur when the warpage generated in the semiconductor wafer increases.

まず、前記特許文献1に記載される真空吸着装置や前記特許文献2に記載される真空チャック装置のように、ステージに形成された空間を半導体ウエハで覆って蓋をする構造の場合、半導体ウエハに反りが生じると、半導体ウエハとステージの間に隙間が生じてしまい、配置された半導体ウエハを吸着することが困難となる。このため、半導体ウエハに施す加工処理の精度が低下する。   First, in the case of a structure in which the space formed on the stage is covered with a semiconductor wafer and covered, as in the vacuum suction device described in Patent Document 1 and the vacuum chuck device described in Patent Document 2, the semiconductor wafer When warping occurs, a gap is generated between the semiconductor wafer and the stage, making it difficult to attract the semiconductor wafer disposed. For this reason, the accuracy of the processing performed on the semiconductor wafer decreases.

また、半導体ウエハに反りが生じた状態で、レーザ照射、あるいはアライメントマークの認識を行う場合、レーザ光やアライメントマーク認識用のカメラの焦点距離が半導体ウエハの面内(表面内または裏面内)において、一定にならないので、レーザ加工精度、あるいはアライメント精度が低下する。前記特許文献1に記載される真空吸着装置や前記特許文献2に記載される真空チャック装置では、このような半導体ウエハの反りを矯正することが困難である。   Also, when laser irradiation or alignment mark recognition is performed with the semiconductor wafer warped, the focal length of the laser beam or alignment mark recognition camera is within the surface of the semiconductor wafer (within the front surface or back surface). Since it is not constant, the laser processing accuracy or the alignment accuracy is lowered. In the vacuum suction device described in Patent Document 1 and the vacuum chuck device described in Patent Document 2, it is difficult to correct such warpage of the semiconductor wafer.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体ウエハの裏面にレーザを照射して複数のチップ領域のそれぞれにマークを形成することができる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of forming a mark on each of a plurality of chip regions by irradiating a laser on the back surface of a semiconductor wafer. .

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、本願発明の一態様である半導体装置の製造方法は、半導体ウエハを固定するステージを介して、半導体ウエハの裏面の第1領域にレーザを照射してマークを形成する工程を含んでいる。ここで、前記ステージは、第1上面、および前記第1上面とは反対側の第1下面を有する第1部材と、前記第1下面と対向する第2上面、および前記第2上面とは反対側の第2下面を有する第2部材を備えている。また、前記ステージは、前記第1部材と前記第2部材との間に位置する第1空間と、前記第1部材と前記第2部材との間に位置し、かつ、前記第1空間の周囲に配置される第2空間と、前記第1空間と第2空間との間に設けられた仕切り部材と、を備えている。また、前記第1部材は、平面視において前記第1空間と重なる領域に形成され、かつ、前記第1空間に接続される複数の第1開口部と、平面視において前記第2空間と重なる領域に形成され、かつ、前記第2空間に接続される複数の第2開口部と、を備えている。また、前記半導体ウエハは、前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記半導体ウエハの前記第1領域が、平面視において、前記複数の第1、第2開口部および前記仕切り部材と重ならないように、前記ステージ上に配置されるものである。   That is, the method for manufacturing a semiconductor device which is one embodiment of the present invention includes a step of forming a mark by irradiating the first region on the back surface of the semiconductor wafer with a laser through a stage for fixing the semiconductor wafer. Here, the stage is opposite to the first upper surface and the first member having the first lower surface opposite to the first upper surface, the second upper surface facing the first lower surface, and the second upper surface. A second member having a second lower surface on the side. The stage is positioned between the first member and the second member, between the first member and the second member, and around the first space. And a partition member provided between the first space and the second space. The first member is formed in a region overlapping the first space in a plan view, and has a plurality of first openings connected to the first space, and a region overlapping the second space in a plan view. And a plurality of second openings connected to the second space. In the semiconductor wafer, when the semiconductor wafer is fixed to the stage, the first region of the semiconductor wafer does not overlap the plurality of first and second openings and the partition member in plan view. Furthermore, it is arranged on the stage.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。   The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本願発明の一態様によれば、半導体ウエハの裏面にレーザを照射して複数のチップ領域のそれぞれにマークを形成することができる。   That is, according to one embodiment of the present invention, a mark can be formed in each of the plurality of chip regions by irradiating the back surface of the semiconductor wafer with a laser.

本発明の一実施の形態である半導体装置の表面側の内部構造を示す平面図である。It is a top view which shows the internal structure of the surface side of the semiconductor device which is one embodiment of this invention. 図1のA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 図1に示す半導体装置の裏面側の構造を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a structure on the back side of the semiconductor device shown in FIG. 1. 図3に示す識別マークを視認する様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically a mode that the identification mark shown in FIG. 3 is visually recognized. 本発明の一実施の形態である半導体装置の組み立てフローを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the assembly flow of the semiconductor device which is one embodiment of this invention. 図5に示す半導体ウエハ準備工程で準備する半導体ウエハの主面側の平面を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a plane on the main surface side of the semiconductor wafer prepared in the semiconductor wafer preparation step shown in FIG. 5. 図6に示す半導体ウエハの一部の断面構造を示す拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of the semiconductor wafer shown in FIG. 6. 図7に示す半導体ウエハ上に再配線層を形成した状態を示す拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state in which a rewiring layer is formed on the semiconductor wafer illustrated in FIG. 7. 図8に示す半導体ウエハを研削する工程を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the process of grinding the semiconductor wafer shown in FIG. 裏面研削工程後の半導体ウエハの裏面側を示す平面図である。It is a top view which shows the back surface side of the semiconductor wafer after a back surface grinding process. 裏面研削工程後の半導体ウエハの表面側を示す平面図である。It is a top view which shows the surface side of the semiconductor wafer after a back surface grinding process. 図10に示す半導体ウエハの裏面にマークを形成する工程の概要を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the outline | summary of the process of forming a mark in the back surface of the semiconductor wafer shown in FIG. 裏面研削工程後の半導体ウエハの形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape of the semiconductor wafer after a back surface grinding process. 本実施の形態のマーク形成工程に用いるマーク形成装置の概要構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the mark formation apparatus used for the mark formation process of this Embodiment. 図14に示すウエハラック配置部に配置するウエハラックに複数のウエハが搭載された状態を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of wafers are mounted on a wafer rack arranged in the wafer rack arrangement section shown in FIG. 14. 図14に示すマーク形成部に配置されるステージの上面側を示す平面図である。It is a top view which shows the upper surface side of the stage arrange | positioned at the mark formation part shown in FIG. 図16のB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 図17に示すステージ上にウエハを配置する工程を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing a step of placing a wafer on the stage shown in FIG. 17. 図18に示すウエハの裏面が、ステージの内周側の吸引孔に吸着固定された状態を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a state in which the back surface of the wafer illustrated in FIG. 18 is sucked and fixed to a suction hole on the inner peripheral side of the stage. 図19に示すウエハの裏面が外周側の吸引項に吸着固定された状態を示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing a state where the back surface of the wafer shown in FIG. 19 is attracted and fixed to the suction term on the outer peripheral side. 図20に示すステージの下面側からウエハを透視した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which saw through the wafer from the lower surface side of the stage shown in FIG. 図20に示すウエハの表面のアライメントマークを認識する工程を示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing a step of recognizing an alignment mark on the surface of the wafer shown in FIG. 20. 図22に示すウエハの裏面側にレーザ光を照射している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which has irradiated the laser beam to the back surface side of the wafer shown in FIG. 図23に示すウエハの裏面側周辺を拡大して示す拡大断面図である。FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view illustrating the periphery of the back surface side of the wafer illustrated in FIG. 裏面にマークが形成されたウエハの表面側に形成されたランド部に半田ボールを搭載した状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the state which mounted the solder ball in the land part formed in the surface side of the wafer in which the mark was formed in the back surface. 図25に示すウエハをダイシング領域に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state where the wafer illustrated in FIG. 25 is cut along a dicing region. 図12の変形例である本発明の他の実施の形態の半導体ウエハの裏面にマークを形成する工程の概要を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the outline | summary of the process of forming a mark in the back surface of the semiconductor wafer of other embodiment of this invention which is a modification of FIG. 図15の変形例であって、図14に示すウエハラック配置部に配置するウエハラックに複数のウエハが搭載された状態を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a modified example of FIG. 15 in which a plurality of wafers are mounted on a wafer rack disposed in the wafer rack placement section illustrated in FIG. 14. 図18の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of FIG. 図19の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of FIG. 図20の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of FIG. 図21の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of FIG. 図22の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of FIG. 図23の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of FIG. 図16に示す複数の吸引孔の第1の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the 1st modification of the several suction hole shown in FIG.

(本願における記載形式・基本的用語・用法の説明)
本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しの説明を省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
(Description format, basic terms, usage in this application)
In the present application, the description of the embodiment will be divided into a plurality of sections for convenience, if necessary, but these are not independent from each other unless otherwise specified. Regardless of the front and rear, each part of a single example, one is a part of the other, or a part or all of the modifications. In principle, repeated description of similar parts is omitted. In addition, each component in the embodiment is not indispensable unless specifically stated otherwise, unless it is theoretically limited to the number, and obviously not in context.

同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、A以外の要素を含むものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe(シリコン・ゲルマニウム)合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。また、金めっき、Cu層、ニッケル・めっき等といっても、そうでない旨、特に明示した場合を除き、純粋なものだけでなく、それぞれ金、Cu、ニッケル等を主要な成分とする部材を含むものとする。   Similarly, in the description of the embodiment, etc., regarding the material, composition, etc., “X consisting of A” etc. is an element other than A unless specifically stated otherwise and clearly not in context. It does not exclude things that contain. For example, as for the component, it means “X containing A as a main component”. For example, “silicon member” is not limited to pure silicon, but includes a SiGe (silicon-germanium) alloy, other multi-component alloys containing silicon as a main component, and other additives. Needless to say, it is also included. Moreover, even if it says gold plating, Cu layer, nickel / plating, etc., unless otherwise specified, not only pure materials but also members mainly composed of gold, Cu, nickel, etc. Shall be included.

さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。   In addition, when a specific number or quantity is mentioned, a numerical value exceeding that specific number will be used unless specifically stated otherwise, unless theoretically limited to that number, or unless otherwise clearly indicated by the context. There may be a numerical value less than the specific numerical value.

また、実施の形態の各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。   Moreover, in each figure of embodiment, the same or similar part is shown with the same or similar symbol or reference number, and description is not repeated in principle.

また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するため、あるいは領域の境界を明示するために、ハッチングやドットパターンを付すことがある。   In the accompanying drawings, hatching or the like may be omitted even in a cross section when it becomes complicated or when the distinction from the gap is clear. In relation to this, when it is clear from the description etc., the contour line of the background may be omitted even if the hole is planarly closed. Furthermore, even if it is not a cross section, hatching or a dot pattern may be added in order to clearly indicate that it is not a void or to clearly indicate the boundary of a region.

(実施の形態1)
本実施の形態では、半導体装置の一例として、本発明者が具体的に検討した、所謂、WPP(Wafer Process Package)型の半導体装置に適用した実施態様について説明する。WPPは、半導体チップ上に再配線層を形成し、平面視において、電極パッドの位置とは異なる位置に、外部端子を形成する再配線技術を適用した半導体パッケージである。また、WPPでは、再配線層を形成する工程を、半導体ウエハを個片化する前に行うので、半導体素子などを形成する微細加工技術を適用することができる。このため、配線基板やリードフレーム上に半導体チップを搭載し、これらを電気的に接続する半導体パッケージと比較して、平面積の小型化や薄型化の点で、有利である。このような半導体装置は半導体ウエハを個片化する前に、再配線層を形成することから、WPP、あるいは、WL−CSP(Wafer Level Chip Scale Package)と呼称される。
(Embodiment 1)
In this embodiment, as an example of a semiconductor device, an embodiment applied to a so-called WPP (Wafer Process Package) type semiconductor device, which is specifically studied by the present inventor, will be described. WPP is a semiconductor package to which a rewiring technique is applied in which a rewiring layer is formed on a semiconductor chip and external terminals are formed at positions different from the positions of electrode pads in plan view. In WPP, since the process of forming the rewiring layer is performed before the semiconductor wafer is separated into pieces, a fine processing technique for forming a semiconductor element or the like can be applied. For this reason, it is advantageous in terms of downsizing and thinning of the flat area as compared with a semiconductor package in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board or a lead frame and these are electrically connected. Such a semiconductor device is called WPP or WL-CSP (Wafer Level Chip Scale Package) because a rewiring layer is formed before the semiconductor wafer is separated.

<半導体装置の全体構造>
図1は本発明の一実施の形態である半導体装置の表面側の内部構造を示す平面図、図2は図1のA−A線に沿った断面図、図3は、図1に示す半導体装置の裏面側の構造を示す平面図である。また、図4は、図3に示す識別マークを視認する様子を模式的に示す説明図である。
<Overall structure of semiconductor device>
1 is a plan view showing an internal structure on the surface side of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a semiconductor shown in FIG. It is a top view which shows the structure of the back surface side of an apparatus. FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing how the identification mark shown in FIG. 3 is visually recognized.

本実施の形態の半導体装置であるWPP1は、図1に示す表面1aおよび図3に示す裏面1bを有している。WPP1は、裏面1b側に配置される半導体チップ2と、表面1a側に配置される再配線層3を有している。半導体チップ2は、表面2a、表面2aに形成される複数のパッド(ボンディングパッド、チップ電極)2c、および表面2aとは反対側に位置する裏面2b(WPP1の裏面1bと同じ面)を備えている。WPP1および半導体チップ2の平面形状は、例えば図1に示すように四角形から成る。本実施の形態では、半導体チップ2の表面2aには、複数のパッド2cが表面2aの各辺に沿って形成されている。   The WPP 1 that is the semiconductor device of the present embodiment has a front surface 1a shown in FIG. 1 and a back surface 1b shown in FIG. The WPP 1 has a semiconductor chip 2 disposed on the back surface 1b side and a rewiring layer 3 disposed on the front surface 1a side. The semiconductor chip 2 includes a surface 2a, a plurality of pads (bonding pads, chip electrodes) 2c formed on the surface 2a, and a back surface 2b (the same surface as the back surface 1b of the WPP 1) located on the opposite side of the surface 2a. Yes. The planar shapes of the WPP 1 and the semiconductor chip 2 are, for example, quadrangular as shown in FIG. In the present embodiment, a plurality of pads 2c are formed on the surface 2a of the semiconductor chip 2 along each side of the surface 2a.

また、図2に示すように、半導体チップ2は、例えばシリコン(Si)からなる基材である半導体基板2dを有している。半導体基板2dの主面2eには、半導体素子形成領域が配置され、半導体素子形成領域に、例えばトランジスタやダイオードなど、複数の半導体素子が形成されている。これらの半導体素子は、主面2e上に形成された配線層(第1配線層、チップ配線層)2fを介して複数のパッド2cにそれぞれ電気的に接続されている。詳しくは、半導体素子は、配線層2f内に形成された複数の内部配線(図示は省略)および配線層2fの最上層に形成された複数の表面配線(配線、最上層配線)2gを介して、パッド2cに電気的に接続されている。なお、パッド2cは表面配線2gと一体に形成されている。配線層2f内に形成される内部配線は、例えば銅(Cu)からなる埋め込み配線であり、配線層2fに形成される層間絶縁膜に溝あるいは孔を形成し、この溝あるいは孔に銅などの導電性金属材料を埋め込んだ後、表面を研磨して配線を形成する、所謂、ダマシン技術により形成されている。また、配線層2fの層間絶縁膜は、例えば、炭素を含む酸化シリコン(SiOC)や、テトラ・エチル・オルト・シリカート(TEOS)を用いたプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)により形成される酸化シリコン膜などから成る。また、配線層2fの内部配線は、複数の半導体素子を電気的に接続して集積回路を形成するが、この配線経路の引き回しスペースを確保するため、複数層の配線層2fが積層されている。配線層2fの最上層には、パッド2c、パッド2cと一体に形成され、配線層2fを介して複数のパッド2cと半導体素子とをそれぞれ電気的に接続する表面配線2gが形成されている。パッド2cおよび表面配線2gは、例えばアルミニウム(Al)からなり、表面2aを保護するパッシベーション膜となる絶縁層2kに覆われている。この絶縁層2kは、配線層2fの層間絶縁膜との密着性を向上させる観点から、層間絶縁膜と同様に、例えば、酸化シリコン(SiO)や、窒化シリコン(SiN)などの半導体化合物からなる無機絶縁層となっている。また、パッド2cを半導体チップ2の外部端子とするため、パッド2cの表面において、絶縁層2kに開口部が形成され、パッド2cは、該開口部において、絶縁層2kから露出している。   As shown in FIG. 2, the semiconductor chip 2 has a semiconductor substrate 2d which is a base material made of, for example, silicon (Si). A semiconductor element formation region is disposed on the main surface 2e of the semiconductor substrate 2d, and a plurality of semiconductor elements such as transistors and diodes are formed in the semiconductor element formation region. These semiconductor elements are each electrically connected to the plurality of pads 2c via wiring layers (first wiring layer, chip wiring layer) 2f formed on the main surface 2e. Specifically, the semiconductor element is connected via a plurality of internal wirings (not shown) formed in the wiring layer 2f and a plurality of surface wirings (wiring, uppermost layer wiring) 2g formed in the uppermost layer of the wiring layer 2f. Are electrically connected to the pad 2c. The pad 2c is formed integrally with the surface wiring 2g. The internal wiring formed in the wiring layer 2f is a buried wiring made of, for example, copper (Cu), and a groove or hole is formed in an interlayer insulating film formed in the wiring layer 2f, and copper or the like is formed in the groove or hole. After embedding a conductive metal material, the surface is polished to form a wiring, so-called damascene technology. Further, the interlayer insulating film of the wiring layer 2f is, for example, a silicon oxide film formed by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) using silicon oxide (SiOC) containing carbon or tetraethylorthosilicate (TEOS). Etc. The internal wiring of the wiring layer 2f forms an integrated circuit by electrically connecting a plurality of semiconductor elements, and a plurality of wiring layers 2f are stacked in order to secure a routing space for the wiring path. . The uppermost layer of the wiring layer 2f is formed with a pad 2c and a surface wiring 2g which are integrally formed with the pad 2c and electrically connect the plurality of pads 2c and the semiconductor element via the wiring layer 2f. The pad 2c and the surface wiring 2g are made of, for example, aluminum (Al), and are covered with an insulating layer 2k serving as a passivation film that protects the surface 2a. The insulating layer 2k is made of, for example, a semiconductor compound such as silicon oxide (SiO) or silicon nitride (SiN) in the same manner as the interlayer insulating film from the viewpoint of improving the adhesion between the wiring layer 2f and the interlayer insulating film. It is an inorganic insulating layer. Further, in order to use the pad 2c as an external terminal of the semiconductor chip 2, an opening is formed in the insulating layer 2k on the surface of the pad 2c, and the pad 2c is exposed from the insulating layer 2k in the opening.

また、WPP1は、半導体チップ2の表面2a上に形成される、再配線層(配線層、第2配線層)3を有している。再配線層3は、半導体チップ2の表面2aと対向する下面(主面、裏面)3bおよび下面3bとは反対側の上面(主面、表面)3a(WPP1の表面1aと同じ面)を有している。上面3aには、複数のランド部(バンプランド、電極端子)3cが形成され、再配線層3に形成された複数の配線(再配線)3dを介して、半導体チップ2の複数のパッド2cと、それぞれ電気的に接続される。そして、各ランド部3cのそれぞれに、WPP1の外部端子となる半田ボール4が接合されている。半田ボール4を構成する半田材は、鉛(Pb)を実質的に含まない、所謂、鉛フリー半田からなり、例えば、錫(Sn)のみ、錫−ビスマス(Sn−Bi)、または錫−銅−銀(Sn−Cu−Ag)などである。本実施の形態では、錫−銅−銀(Sn−Cu−Ag)からなる半田材を用いている。ここで、鉛フリー半田とは、鉛(Pb)の含有量が0.1wt%以下のものを意味し、この含有量は、RoHs(Restriction of Hazardous Substances)指令の基準として定められている。   The WPP 1 has a rewiring layer (wiring layer, second wiring layer) 3 formed on the surface 2 a of the semiconductor chip 2. The rewiring layer 3 has a lower surface (main surface, back surface) 3b facing the surface 2a of the semiconductor chip 2 and an upper surface (main surface, surface) 3a opposite to the lower surface 3b (the same surface as the surface 1a of the WPP 1). is doing. A plurality of land portions (bump lands, electrode terminals) 3c are formed on the upper surface 3a, and a plurality of pads 2c of the semiconductor chip 2 are connected via a plurality of wirings (rewiring) 3d formed in the rewiring layer 3. , Each electrically connected. A solder ball 4 serving as an external terminal of the WPP 1 is joined to each land portion 3c. The solder material constituting the solder ball 4 is made of so-called lead-free solder that does not substantially contain lead (Pb). For example, only tin (Sn), tin-bismuth (Sn-Bi), or tin-copper -Silver (Sn-Cu-Ag) or the like. In this embodiment, a solder material made of tin-copper-silver (Sn-Cu-Ag) is used. Here, the lead-free solder means a lead (Pb) content of 0.1 wt% or less, and this content is defined as a standard of the RoHs (Restriction of Hazardous Substances) directive.

WPP1は、パッド2c上に再配線層3を形成することにより、外部端子となる半田ボール4の平面位置をパッド2cと異なる位置に変更している。そして半田ボール4の位置を、WPP1を実装する実装基板の端子(図示は省略)の配置に対応させることができるので、半田ボール4を介して実装基板の端子と接続することができる。つまり、実装基板と半導体チップ2の間に厚い配線基板(インタポーザ基板)を介さずに、実装基板に搭載できるので、実装高さを低減することができる。また、WPP1は、半導体チップ2上に再配線層3を形成するので、その平面寸法は、半導体チップ2の表面2aの平面寸法と同じにすることができる。このため、インタポーザ基板上に半導体チップ2を搭載するタイプの半導体装置と比較して、実装面積を低減することができる。   In the WPP 1, the rewiring layer 3 is formed on the pad 2c to change the planar position of the solder ball 4 serving as an external terminal to a position different from that of the pad 2c. Since the position of the solder ball 4 can correspond to the arrangement of the terminal (not shown) of the mounting board on which the WPP 1 is mounted, the solder ball 4 can be connected to the terminal of the mounting board via the solder ball 4. That is, the mounting height can be reduced because the mounting board can be mounted on the mounting board without interposing a thick wiring board (interposer board) between the mounting board and the semiconductor chip 2. In addition, since the WPP 1 forms the rewiring layer 3 on the semiconductor chip 2, the planar dimension thereof can be the same as the planar dimension of the surface 2 a of the semiconductor chip 2. For this reason, the mounting area can be reduced as compared with a semiconductor device in which the semiconductor chip 2 is mounted on the interposer substrate.

本実施の形態の再配線層3は、例えば以下のように構成されている。すなわち、半導体チップ2の絶縁層2k上には、例えば、ポリイミド樹脂などの有機化合物からなる絶縁膜(樹脂絶縁膜)3eが形成されている。絶縁膜3e上には、例えば、銅にニッケル膜が積層された導電性金属材料からなる配線3dが所定のパターンで形成されている。ここで、配線3dと絶縁層2kとの間に絶縁膜3eを形成するのは、例えば、配線3dと半導体チップ2の表面2aに形成される半導体素子や表面配線2gとの間に寄生容量が形成され、ノイズなど、特性低下の原因となることを防止ないしは抑制するためである。したがって、絶縁膜3eは、誘電率の低い材料で構成することが好ましい。そこで、絶縁膜3eは、絶縁層2kよりも誘電率の低いポリイミド樹脂、ベンゾ・シクロ・ブテン(BCB)膜、またはポリ・ベンゾ・オキサゾール(PBO)等の樹脂材料から成る。また、寄生容量の形成を防止ないしは抑制する観点からは、絶縁膜3eの厚さは厚い程良い。例えば、本実施の形態では、絶縁膜3eの厚さは、下層に配置される絶縁層2kの厚さよりも厚い。また、配線3dとパッド2cを電気的に接続するため、パッド2cの少なくとも一部は、絶縁膜3eから露出している。また、配線3d上には、例えばポリイミド樹脂などの有機化合物からなる絶縁膜(樹脂絶縁膜)3fが形成されている。絶縁膜3fは配線3dを酸化、腐食、マイグレーション、短絡、または破損から保護する保護膜として形成されている。また、WPP1を実装基板に実装した後で、外部端子である半田ボール4に加わる応力を吸収して緩和する観点から低弾性材料で構成することが好ましい。そこで、本実施の形態では、絶縁膜3fは、絶縁層2kよりも弾性が低いポリイミド樹脂等の樹脂材料から成る。絶縁膜3fの配線3dと重なる領域の一部には、開口部が形成され、ランド部3cは、開口部において、絶縁膜3fから露出している。このランド部3cには、WPP1の外部端子となる半田ボール4が接合されている。つまり、配線3dは、WPP1の外部端子の平面位置をパッド2cと異なる位置に変更する引き出し配線として機能している。なお、配線3dは、パッド2cと接合されるボンディング部3g、半田ボール4と接合されるランド部3c、およびボンディング部3gからランド部3cまで延在する延在部3hからなるが、ボンディング部3gおよびランド部3cは、それぞれ接合されるパッド2c、半田ボール4との接合面積を広く確保し、接合信頼性を向上させる観点から、延在部よりも広い幅で形成されている。   For example, the rewiring layer 3 of the present embodiment is configured as follows. That is, an insulating film (resin insulating film) 3 e made of an organic compound such as polyimide resin is formed on the insulating layer 2 k of the semiconductor chip 2. On the insulating film 3e, for example, a wiring 3d made of a conductive metal material in which a nickel film is laminated on copper is formed in a predetermined pattern. Here, the insulating film 3e is formed between the wiring 3d and the insulating layer 2k because, for example, there is a parasitic capacitance between the wiring 3d and the semiconductor element formed on the surface 2a of the semiconductor chip 2 or the surface wiring 2g. This is to prevent or suppress the formation of noise and the like, which cause deterioration of characteristics. Therefore, the insulating film 3e is preferably made of a material having a low dielectric constant. Accordingly, the insulating film 3e is made of a resin material such as polyimide resin, benzo-cyclobutene (BCB) film, or poly-benzo-oxazole (PBO) having a lower dielectric constant than the insulating layer 2k. From the viewpoint of preventing or suppressing the formation of parasitic capacitance, the insulating film 3e is preferably as thick as possible. For example, in the present embodiment, the thickness of the insulating film 3e is larger than the thickness of the insulating layer 2k disposed in the lower layer. Further, in order to electrically connect the wiring 3d and the pad 2c, at least a part of the pad 2c is exposed from the insulating film 3e. An insulating film (resin insulating film) 3f made of an organic compound such as polyimide resin is formed on the wiring 3d. The insulating film 3f is formed as a protective film that protects the wiring 3d from oxidation, corrosion, migration, short circuit, or damage. In addition, it is preferable to use a low elastic material from the viewpoint of absorbing and relaxing stress applied to the solder balls 4 that are external terminals after the WPP 1 is mounted on the mounting substrate. Therefore, in the present embodiment, the insulating film 3f is made of a resin material such as polyimide resin having lower elasticity than the insulating layer 2k. An opening is formed in a portion of the insulating film 3f that overlaps the wiring 3d, and the land 3c is exposed from the insulating film 3f in the opening. Solder balls 4 serving as external terminals of the WPP 1 are joined to the land portion 3c. That is, the wiring 3d functions as a lead wiring that changes the planar position of the external terminal of the WPP 1 to a position different from the pad 2c. The wiring 3d includes a bonding portion 3g bonded to the pad 2c, a land portion 3c bonded to the solder ball 4, and an extending portion 3h extending from the bonding portion 3g to the land portion 3c. The land portion 3c is formed with a width wider than that of the extending portion from the viewpoint of securing a large bonding area with the pad 2c and the solder ball 4 to be bonded, and improving the bonding reliability.

また、図3に示すように、WPP1の裏面1bには、WPP1の製品名や型式などを識別するための識別マークであるマーク5が形成されている。マーク5は、識別マークなので、WPP1を実装基板に実装した後で、視認可能であることが好ましい。このため、マーク5は、WPP1の実装面となる表面1aの反対側の面である裏面1bに形成されている。本実施の形態では、マーク5を形成するためのマーク領域(マーク形成領域)5a(図3において、ハッチングを付した領域)は、裏面1bにおいて、中央部に配置されている。これは、裏面1bの端部にマーク5が形成されて、一部が欠けてしまうことを防止するためである。ただし、図3に示すように、マーク領域5aの周囲にマーク5を形成しない非マーク領域5bを設けていれば、裏面1bの端部にマーク5が形成されることを防止できるので、裏面1bにおけるマーク領域5aの配置は、裏面1bの中央部には限定されない。   As shown in FIG. 3, a mark 5 is formed on the back surface 1b of the WPP 1 as an identification mark for identifying the product name or model of the WPP 1. Since the mark 5 is an identification mark, it is preferably visible after the WPP 1 is mounted on the mounting board. For this reason, the mark 5 is formed on the back surface 1b which is the surface opposite to the front surface 1a which is the mounting surface of the WPP 1. In the present embodiment, a mark region (mark formation region) 5a (a hatched region in FIG. 3) for forming the mark 5 is arranged in the center on the back surface 1b. This is to prevent the mark 5 from being formed at the end portion of the back surface 1b and partially missing. However, as shown in FIG. 3, if the non-mark region 5b that does not form the mark 5 is provided around the mark region 5a, it is possible to prevent the mark 5 from being formed at the end of the back surface 1b. The arrangement of the mark area 5a is not limited to the central portion of the back surface 1b.

また、マーク5は、マーク5の周囲と比較して、裏面1bの表面粗さを変化させることにより、照射光の反射状態を変化させて、マーク5の形状を視認できるようにしている。マーク5周辺の拡大断面図である図4に示すように、WPP1の裏面1b(半導体基板2dの裏面)は、微細(例えば、10nm〜100nm程度)な凹凸面となっている。ここで、マーク5は、半導体基板2dの裏面の凸部が取り除かれ、周囲と比較して平坦化されることにより、形成されている。言い換えれば、マーク5が形成された領域は、マーク5の周囲の領域と比較して、裏面1bの平坦度が高くなっている。詳細は後述するが、本実施の形態では、マーク5は、裏面1bにレーザを照射し、半導体基板2dの裏面の凸部を取り除くことにより、平坦化している。このように、裏面1bの一部を平坦化することにより、平坦化された領域、すなわち、マーク5が形成された領域では、周囲と比較して、照射光6が乱反射し難くなる。このため、視点7に届く反射光8aの量はマーク5の周囲の領域で反射した反射光8bの量よりも少なくなり、マーク5は周囲の領域よりも暗く(黒く)見える。つまり、この平坦化された領域の形状を所望の形状に形成することにより視認可能な識別マークを形成することができる。このように本実施の形態では、インクなどの塗料を用いずにマーク5を形成するので、形成後にマーク5の一部もしくは全部が、消えて、識別不能になることを防止ないしは抑制することができる。また、マーク5の視認性を向上させる観点、あるいは、マーク5の深さが深くなりすぎることにより、WPP1の耐久性が低下することを防止する観点から、マーク5の線幅および深さは、所定の寸法に揃えることが好ましい。マーク5の深さとは、マーク5が形成された領域の裏面1bから、マーク5の周囲の領域に形成された凸部の頂点までの高さである。本実施の形態では、マーク5の線幅および深さは、略一様に形成され、例えば、線幅は、30μm〜60μm程度、深さは0.01μm〜0.5μm程度となっている。   Further, the mark 5 is configured so that the shape of the mark 5 can be visually recognized by changing the reflection state of the irradiated light by changing the surface roughness of the back surface 1 b as compared with the periphery of the mark 5. As shown in FIG. 4 which is an enlarged sectional view around the mark 5, the back surface 1b of the WPP 1 (the back surface of the semiconductor substrate 2d) is a fine uneven surface (for example, about 10 nm to 100 nm). Here, the mark 5 is formed by removing the protrusion on the back surface of the semiconductor substrate 2d and flattening it compared to the surrounding area. In other words, the flatness of the back surface 1b is higher in the region where the mark 5 is formed than in the region around the mark 5. Although details will be described later, in the present embodiment, the mark 5 is flattened by irradiating the back surface 1b with a laser and removing the convex portion on the back surface of the semiconductor substrate 2d. In this way, by flattening a part of the back surface 1b, the irradiated light 6 is less likely to be irregularly reflected in the flattened region, that is, in the region where the mark 5 is formed, as compared with the surroundings. For this reason, the amount of the reflected light 8a reaching the viewpoint 7 is smaller than the amount of the reflected light 8b reflected by the area around the mark 5, and the mark 5 appears darker (black) than the surrounding area. That is, a visible identification mark can be formed by forming the flattened region in a desired shape. As described above, in the present embodiment, the mark 5 is formed without using paint such as ink. Therefore, it is possible to prevent or suppress a part or all of the mark 5 from disappearing and becoming indistinguishable after the formation. it can. Further, from the viewpoint of improving the visibility of the mark 5 or preventing the durability of the WPP 1 from being lowered due to the depth of the mark 5 becoming too deep, the line width and depth of the mark 5 are: It is preferable to align with a predetermined dimension. The depth of the mark 5 is the height from the back surface 1b of the region where the mark 5 is formed to the apex of the convex portion formed in the region around the mark 5. In this embodiment, the line width and depth of the mark 5 are formed substantially uniformly. For example, the line width is about 30 μm to 60 μm, and the depth is about 0.01 μm to 0.5 μm.

<半導体装置の製造工程>
次に、図1〜図4に示すWPP1の製造工程について、説明する。本実施の形態におけるWPP1は、図5に示す組立てフローに沿って製造される。図5は、本実施の形態の半導体装置の組み立てフローを示す説明図である。各工程の詳細については、図6〜図26を用いて、以下に説明する。
<Manufacturing process of semiconductor device>
Next, the manufacturing process of WPP1 shown in FIGS. The WPP 1 in the present embodiment is manufactured along the assembly flow shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an assembly flow of the semiconductor device of the present embodiment. Details of each step will be described below with reference to FIGS.

1.半導体ウエハ準備工程
まず、半導体ウエハ準備工程では、図6および図7に示すウエハ(半導体ウエハ)10を準備する。図6は、図5に示す半導体ウエハ準備工程で準備する半導体ウエハの主面側の平面を示す平面図である。また図7は図6に示す半導体ウエハの一部の断面構造を示す拡大断面図である。
1. Semiconductor Wafer Preparation Step First, in the semiconductor wafer preparation step, a wafer (semiconductor wafer) 10 shown in FIGS. 6 and 7 is prepared. FIG. 6 is a plan view showing a plane on the main surface side of the semiconductor wafer prepared in the semiconductor wafer preparation step shown in FIG. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a partial cross-sectional structure of the semiconductor wafer shown in FIG.

ウエハ10は、表面2aおよび表面2aの反対側に位置する裏面10b(図7参照)を有している。また、ウエハ10は、略円形の平面形状を成し、平面寸法は、例えば、直径が、約300mmとなっている。なお、ウエハ10の表面2aは図1に示す半導体チップ2の表面2aに対応している。また、ウエハ10は、複数のチップ領域(デバイス領域)10aを有し、各チップ領域10aが、それぞれ図1に示すWPP1に相当する。図7に示すように、複数のチップ領域10aには、それぞれ図1〜図4を用いて説明した、半導体チップ2が有する半導体素子、配線層2f、表面配線2g、および電極パッド(ボンディングパッド)2cが形成されている。また、図6に示すように複数のチップ領域10aのうちの隣り合うチップ領域10aの間には、ダイシング領域10cが形成されている。図6に示すように、ダイシング領域10cは格子状に形成され、ウエハ10の表面2aを複数のチップ領域10aに区画している。また、ウエハ10の周縁部には、ウエハ10の結晶方向を識別する方向識別部(結晶軸方向識別部)10dが形成されている。なお、図6では、方向識別部10dの一例として、略円形の平面形状を成すウエハ10の円弧の一部を弦に沿って取り除く、所謂、オリエンテーションフラット構造を示しているが、方向識別部10dの形状はこれに限定されず、例えば、ウエハ10の周縁部の一部にノッチ(切り欠き部)を形成する構造としても良い。また、本工程の段階では、ウエハ10の厚さ(表面2aから裏面10bまでの距離)は、図2に示す半導体チップ2の厚さよりも厚くなっており、例えば、500μm程度となっている。また、裏面10bには、図3に示すマーク5は、形成されていない。   The wafer 10 has a front surface 2a and a back surface 10b (see FIG. 7) located on the opposite side of the front surface 2a. The wafer 10 has a substantially circular planar shape, and the planar dimension is, for example, about 300 mm in diameter. The surface 2a of the wafer 10 corresponds to the surface 2a of the semiconductor chip 2 shown in FIG. The wafer 10 has a plurality of chip regions (device regions) 10a, and each chip region 10a corresponds to the WPP 1 shown in FIG. As shown in FIG. 7, in the plurality of chip regions 10a, the semiconductor elements included in the semiconductor chip 2, the wiring layer 2f, the surface wiring 2g, and the electrode pads (bonding pads) described with reference to FIGS. 2c is formed. Further, as shown in FIG. 6, a dicing region 10c is formed between adjacent chip regions 10a among the plurality of chip regions 10a. As shown in FIG. 6, the dicing area 10c is formed in a lattice shape, and divides the surface 2a of the wafer 10 into a plurality of chip areas 10a. Further, a direction identification unit (crystal axis direction identification unit) 10 d for identifying the crystal direction of the wafer 10 is formed at the peripheral portion of the wafer 10. FIG. 6 shows a so-called orientation flat structure in which a part of the arc of the wafer 10 having a substantially circular planar shape is removed along the string as an example of the direction identification unit 10d. The shape is not limited to this. For example, a notch (notch) may be formed in a part of the peripheral edge of the wafer 10. Further, in this stage of the process, the thickness of the wafer 10 (distance from the front surface 2a to the back surface 10b) is larger than the thickness of the semiconductor chip 2 shown in FIG. 2, for example, about 500 μm. Further, the mark 5 shown in FIG. 3 is not formed on the back surface 10b.

図7に示すウエハ10は、例えば、以下のように形成する。まず、基材となる略円形のウエハ(例えば、シリコンウエハ)である半導体基板2dを準備して、その主面2eの半導体素子形成領域に、複数の半導体素子を形成する。次に、主面2e上に配線層2fを形成し、複数の内部配線と複数の半導体素子を電気的に接続する。次に配線層2fの上面に表面配線2gおよびパッド2cを形成する。表面配線2gは、パッド2cと一体に形成され、かつ、配線層2fの上面まで引き出された複数の内部配線と電気的に接続されるので、複数のパッド2cと複数の半導体素子は本工程で電気的に接続される。次に、配線層2f上に絶縁層2kを形成し、配線層2fを覆った後、エッチング法により、開口部を形成し、パッド2cの一部を絶縁層2kから露出させる。なお、本実施の形態では、ダイシング領域10cには、絶縁層2kを形成しない構成を示しているが、変形例として、ダイシング領域10cも、絶縁層2kで覆う構成とすることもできる。   The wafer 10 shown in FIG. 7 is formed as follows, for example. First, a semiconductor substrate 2d, which is a substantially circular wafer (for example, a silicon wafer) serving as a base material, is prepared, and a plurality of semiconductor elements are formed in a semiconductor element formation region of the main surface 2e. Next, a wiring layer 2f is formed on the main surface 2e, and a plurality of internal wirings and a plurality of semiconductor elements are electrically connected. Next, the surface wiring 2g and the pad 2c are formed on the upper surface of the wiring layer 2f. Since the surface wiring 2g is formed integrally with the pad 2c and is electrically connected to the plurality of internal wirings drawn to the upper surface of the wiring layer 2f, the plurality of pads 2c and the plurality of semiconductor elements are formed in this step. Electrically connected. Next, an insulating layer 2k is formed on the wiring layer 2f, and after covering the wiring layer 2f, an opening is formed by an etching method, and a part of the pad 2c is exposed from the insulating layer 2k. In the present embodiment, a configuration is shown in which the insulating layer 2k is not formed in the dicing region 10c. However, as a modification, the dicing region 10c may be covered with the insulating layer 2k.

2.再配線層形成工程
次に、図8に示すように、ウエハ10上に再配線層3を形成する。図8は、図7に示す半導体ウエハ上に再配線層を形成した状態を示す拡大断面図である。
2. Rewiring Layer Formation Step Next, as shown in FIG. 8, the rewiring layer 3 is formed on the wafer 10. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which a rewiring layer is formed on the semiconductor wafer shown in FIG.

まず、ウエハ10の表面2a上に、例えば、ポリイミド樹脂からなる絶縁膜(樹脂絶縁膜)3eを形成する。その後、パッド2c上において、絶縁膜3eに開口部を形成し、パッド2cを露出させる。次に、絶縁膜3e上およびパッド2cの露出面上に、シード層となる導体膜(図示は省略)を、例えば、スパッタ法により形成する。この導体膜は、例えばクロム(Cr)から成り、配線3dの一部を構成する。次に、導体膜上にレジスト膜(図示は省略)を配置し、パターニングした後、レジスト膜の存在下で、電解めっき法により、配線(再配線)3dを形成する。本実施の形態では、例えば、銅(Cu)膜、ニッケル(Ni)膜の電解めっき膜を順次形成する。これにより、パッド2cと接合されるボンディング部3g、ランド部3c、およびボンディング部3gからランド部3cまで延在する延在部3hを備える配線3dが形成される。次に、配線3dが形成された領域以外の不要な導体膜を取り除く。次に、例えば、ポリイミド樹脂などの有機化合物からなる絶縁膜3fを形成する。その後、ランド部3c上において、絶縁膜3fに開口部を形成し、ランド部3cを絶縁膜3fから露出させる。以上の工程により、図8に示すようにウエハ10の表面2a上に再配線層3が形成され、再配線層3の上面3aがウエハ10の表面1aとなる。なお、本実施の形態では、ダイシング領域10cには、絶縁膜3e、3fを形成しない構成を示しているが、変形例として、ダイシング領域10cも、絶縁膜3e、3fで覆う構成とすることもできる。   First, an insulating film (resin insulating film) 3 e made of, for example, a polyimide resin is formed on the surface 2 a of the wafer 10. Thereafter, an opening is formed in the insulating film 3e on the pad 2c to expose the pad 2c. Next, a conductor film (not shown) serving as a seed layer is formed on the insulating film 3e and the exposed surface of the pad 2c by, for example, sputtering. This conductor film is made of, for example, chromium (Cr) and constitutes a part of the wiring 3d. Next, after a resist film (not shown) is arranged on the conductor film and patterned, wiring (rewiring) 3d is formed by electrolytic plating in the presence of the resist film. In the present embodiment, for example, an electrolytic plating film of a copper (Cu) film and a nickel (Ni) film is sequentially formed. Thereby, the wiring 3d including the bonding portion 3g bonded to the pad 2c, the land portion 3c, and the extending portion 3h extending from the bonding portion 3g to the land portion 3c is formed. Next, unnecessary conductor films other than the region where the wiring 3d is formed are removed. Next, for example, an insulating film 3f made of an organic compound such as polyimide resin is formed. Thereafter, an opening is formed in the insulating film 3f on the land portion 3c, and the land portion 3c is exposed from the insulating film 3f. Through the above steps, the rewiring layer 3 is formed on the surface 2 a of the wafer 10 as shown in FIG. 8, and the upper surface 3 a of the rewiring layer 3 becomes the surface 1 a of the wafer 10. In the present embodiment, a configuration in which the insulating films 3e and 3f are not formed in the dicing region 10c is shown. However, as a modification, the dicing region 10c may be covered with the insulating films 3e and 3f. it can.

3.裏面研削工程
次に、裏面研削工程では、ウエハ10の裏面10b(図8参照)を研削する。図9は、図8に示す半導体ウエハを研削する工程を模式的に示す説明図である。また、図10は裏面研削工程後の半導体ウエハの裏面側を示す平面図、図11は裏面研削工程後の半導体ウエハの表面側を示す平面図である。
3. Back Surface Grinding Step Next, in the back surface grinding step, the back surface 10b (see FIG. 8) of the wafer 10 is ground. FIG. 9 is an explanatory view schematically showing a process of grinding the semiconductor wafer shown in FIG. FIG. 10 is a plan view showing the back side of the semiconductor wafer after the back grinding step, and FIG. 11 is a plan view showing the front side of the semiconductor wafer after the back grinding step.

本工程では、ウエハ10の厚さが、図2に示すWPP1の厚さ(例えば200μm)となるまで、裏面側を研削する。WPP1の厚さを薄くする方法として、基材となるウエハ(本実施の形態ではシリコンウエハ)の厚さを予め薄く形成した半導体基板上に、半導体素子や配線層、およびその上の再配線層を順次形成する方法も考えられる。しかしこの場合、極端に薄くすると基材となるウエハに半導体素子などを形成する各工程において、ハンドリング性が低下し、ウエハが破損する原因となる。そこで、本実施の形態では、ウエハ10の表面2a側に、再配線層3を形成するまでの各工程では、ハンドリング性の低下を防止できる程度の第1の厚さを有するウエハに対して加工を施し、その後、裏面10b側を研削して第1の厚さよりも薄い第2の厚さとする。これにより、製造工程中のウエハの破損を防止しつつ、得られるWPP1の厚さを薄くすることができる。   In this step, the back side is ground until the thickness of the wafer 10 reaches the thickness of WPP 1 shown in FIG. 2 (for example, 200 μm). As a method of reducing the thickness of the WPP 1, a semiconductor element, a wiring layer, and a rewiring layer thereon are formed on a semiconductor substrate in which the thickness of a wafer serving as a base material (a silicon wafer in the present embodiment) is thinned in advance. A method of sequentially forming the layers is also conceivable. However, in this case, if it is made extremely thin, in each process of forming a semiconductor element or the like on the wafer as a base material, the handling property is lowered, and the wafer is damaged. Therefore, in the present embodiment, in each process until the rewiring layer 3 is formed on the surface 2a side of the wafer 10, the wafer having a first thickness that can prevent the handling property from being deteriorated is processed. Then, the back surface 10b side is ground to a second thickness that is thinner than the first thickness. Thereby, the thickness of WPP1 obtained can be made thin, preventing the damage of the wafer in a manufacturing process.

本工程における研削方法は、特に限定されるものではないが、例えば、図9に示すように砥石などの研削部材11を用いてウエハ10の裏面10bを研削する。例えば、図9に示すように、研削部材11をウエハ10の裏面10bに押し当てて、研削部材11およびウエハ10の双方を回転させて裏面10b全体を研削する。また、図9に示すように、ウエハ10の表面1a側、すなわち、図8に示す再配線層3が形成された面(上面3a)を覆う保護テープ14を張り付けた状態で研削する。これにより、表面1a側を、研削工程中の外力の印加等による破損から保護することができる。ウエハ10が所定の厚さ(例えば200μm)になったら、研削処理を終了し、保護テープ14をウエハ10の表面1aから剥離した後、図示しないウエハラックに収納して次工程(本実施の形態ではマーク形成工程)に搬送する。   The grinding method in this step is not particularly limited. For example, the back surface 10b of the wafer 10 is ground using a grinding member 11 such as a grindstone as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 9, the grinding member 11 is pressed against the back surface 10b of the wafer 10 and both the grinding member 11 and the wafer 10 are rotated to grind the entire back surface 10b. Further, as shown in FIG. 9, grinding is performed with a protective tape 14 covering the surface 1a side of the wafer 10, that is, the surface (upper surface 3a) on which the rewiring layer 3 shown in FIG. Thereby, the surface 1a side can be protected from damage due to application of external force during the grinding process. When the wafer 10 reaches a predetermined thickness (for example, 200 μm), the grinding process is finished, the protective tape 14 is peeled off from the surface 1a of the wafer 10, and then stored in a wafer rack (not shown) for the next process (this embodiment). Then, it is conveyed to a mark forming step.

本工程が完了すると、図8に示すウエハ10の裏面10bが研削され、図10に示すように、複数のチップ領域10aのそれぞれにマーク領域5aが配置された裏面1bが露出する。一方、図11に示す表面1a側では、複数のチップ領域10aのそれぞれに複数のランド部(電極端子)3cが形成されたウエハ10が得られる。また、ウエハ10の表面1a側の複数箇所には、後述するマーク形成工程において、ウエハ10の位置合わせを行うための認識マークであるアライメントマーク(アライメントパターン)12が形成されている。本実施の形態では、ウエハ10の裏面1bを研削するため、アライメントマーク12を裏面10b(図8参照)側に形成しても、裏面研削工程で、取り除かれてしまう。このため、アライメントマーク12は表面1a側に形成されている。また、マーク形成工程では、ウエハ10全体の位置と方向(向き)が検出できれば、これに基づいて位置合わせを行うことができる。このため、表面1a側に形成されたランド部3cの一部をアライメントマークとして用いることもできる。また、本実施の形態のように絶縁膜3e、3f(図8参照)が、ポリイミド樹脂などの可視光透過性材料(可視光が透過する材料)から成る場合、絶縁膜3fよりも下層に形成された配線(再配線)3d、あるいはパッド2c(図8参照)などをアライメントマークとして用いることもできる。このように、表面1a側に形成された各部材をアライメントマークとして用いるためには、本実施の形態とは異なり、裏面研削工程を行わない場合であっても、アライメントマークは表面1a側に形成されていることが好ましい。なお、図11に示すように、アライメントマーク12をランド部3cと異なる複数の位置に形成する場合には、例えば、前記した再配線層形成工程において、配線3d(図8参照)を形成する際に、配線3dと同じ導体材料から成るアライメントマーク12を、一括して形成することができる。あるいは、前記した半導体ウエハ準備工程において、図7に示すウエハ10の表面2aにおいて絶縁層2kから露出するアライメントマーク(アライメントパターン)を予め形成しておいても良い。   When this step is completed, the back surface 10b of the wafer 10 shown in FIG. 8 is ground, and as shown in FIG. 10, the back surface 1b in which the mark regions 5a are arranged in each of the plurality of chip regions 10a is exposed. On the other hand, on the surface 1a side shown in FIG. 11, a wafer 10 is obtained in which a plurality of land portions (electrode terminals) 3c are formed in each of a plurality of chip regions 10a. In addition, alignment marks (alignment patterns) 12 that are recognition marks for aligning the wafer 10 are formed at a plurality of locations on the front surface 1a side of the wafer 10 in a mark forming process described later. In this embodiment, since the back surface 1b of the wafer 10 is ground, even if the alignment mark 12 is formed on the back surface 10b (see FIG. 8) side, it is removed in the back surface grinding process. For this reason, the alignment mark 12 is formed on the surface 1a side. Further, in the mark formation process, if the position and direction (orientation) of the entire wafer 10 can be detected, alignment can be performed based on this. For this reason, a part of land part 3c formed in the surface 1a side can also be used as an alignment mark. Further, when the insulating films 3e and 3f (see FIG. 8) are made of a visible light transmitting material (a material that transmits visible light) such as polyimide resin as in the present embodiment, the insulating films 3e and 3f are formed in a lower layer than the insulating film 3f. The formed wiring (rewiring) 3d, the pad 2c (see FIG. 8), or the like can also be used as an alignment mark. Thus, in order to use each member formed on the surface 1a side as an alignment mark, unlike the present embodiment, the alignment mark is formed on the surface 1a side even when the back grinding process is not performed. It is preferable that As shown in FIG. 11, when the alignment mark 12 is formed at a plurality of positions different from the land portion 3c, for example, when the wiring 3d (see FIG. 8) is formed in the rewiring layer forming step described above. In addition, the alignment marks 12 made of the same conductive material as that of the wiring 3d can be collectively formed. Alternatively, in the semiconductor wafer preparation step, an alignment mark (alignment pattern) exposed from the insulating layer 2k may be formed in advance on the surface 2a of the wafer 10 shown in FIG.

4.マーク形成工程
次に、マーク工程では、図12に示すように、半導体ウエハ10の裏面1b側にレーザを照射し、ウエハ10の裏面1bに設けられたマーク領域5a(図10参照)のそれぞれに、マーク5(図3参照)を形成する。図12は、図10に示す半導体ウエハの裏面にマークを形成する工程の概要を模式的に示す説明図である。
4). Mark Forming Step Next, in the mark step, as shown in FIG. 12, the laser is irradiated on the back surface 1b side of the semiconductor wafer 10 to each mark area 5a (see FIG. 10) provided on the back surface 1b of the wafer 10. , Mark 5 (see FIG. 3) is formed. FIG. 12 is an explanatory view schematically showing an outline of a process of forming a mark on the back surface of the semiconductor wafer shown in FIG.

以下、本マーク形成工程の概要を説明した後、マーク形成工程に用いるマーク形成装置の構造、および詳細フローについて説明する。本工程では、図12に示すように、まず、ステージ20を準備して、ステージ20の上面20a上にウエハ10を配置する(図5に示すウエハ配置工程)。本実施の形態では、ウエハ10の裏面1bがステージ20の上面20aと対向するように配置する。続いて、ウエハ10をステージ20上に吸着固定(図5に示すウエハ固定工程:吸着固定方法の詳細は後述する)し、ウエハ10が固定された状態で、ウエハ10の表面1aに形成されたアライメントマーク12(図11参照)を認識する(図5に示すアライメントマーク認識工程)。アライメントマークの認識は、例えば、図12に示すCCDカメラなどの撮像装置15を用いて、ウエハ10の表面1aの複数箇所に形成されたアライメントマーク12(図11参照)を認識し、各アライメントマークの位置を検出する。本実施の形態では、アライメントマーク12(図11参照)は、前記したように表面1a側に形成され、表面1aがステージ20の上方に向いた状態でウエハ10が固定されている。このため、撮像装置15は、ステージ20よりも上側に配置され、ウエハ10の上方からアライメントマーク12(図11参照)を認識する。そして、認識したアライメントマーク12(図11参照)の位置データに基づいて、例えば、ウエハ10が固定されたステージ20を移動させて、ウエハ10の裏面1bとレーザ光源16との位置合わせを行う(図5に示すウエハ位置合わせ工程)。次に、ウエハ10の裏面1bに向かって、レーザ光16aを照射して、図10に示すウエハ10の裏面1bの複数のチップ領域10aのそれぞれに形成されたマーク領域5a内に、マーク5(図3参照)を形成する(図5に示すレーザ照射工程)。本実施の形態では、図12に示すように、ウエハ10の裏面1bがステージ20の上面20aと対向するように固定されているので、レーザ光16aは、ステージ20を介して(透過して)、ウエハ10の裏面1bに照射される。このため、レーザ光源16は、ステージ20の下側に配置されている。   Hereinafter, after describing the outline of the mark forming process, the structure and detailed flow of the mark forming apparatus used in the mark forming process will be described. In this step, as shown in FIG. 12, first, the stage 20 is prepared, and the wafer 10 is placed on the upper surface 20a of the stage 20 (wafer placement step shown in FIG. 5). In the present embodiment, the rear surface 1 b of the wafer 10 is disposed so as to face the upper surface 20 a of the stage 20. Subsequently, the wafer 10 was sucked and fixed on the stage 20 (wafer fixing step shown in FIG. 5: details of the suction fixing method will be described later), and the wafer 10 was formed on the surface 1a of the wafer 10 in a fixed state. The alignment mark 12 (see FIG. 11) is recognized (alignment mark recognition step shown in FIG. 5). The alignment marks are recognized by, for example, recognizing the alignment marks 12 (see FIG. 11) formed at a plurality of locations on the surface 1a of the wafer 10 using the imaging device 15 such as a CCD camera shown in FIG. The position of is detected. In the present embodiment, the alignment mark 12 (see FIG. 11) is formed on the surface 1a side as described above, and the wafer 10 is fixed in a state where the surface 1a faces upward of the stage 20. For this reason, the imaging device 15 is disposed above the stage 20 and recognizes the alignment mark 12 (see FIG. 11) from above the wafer 10. Then, based on the recognized position data of the alignment mark 12 (see FIG. 11), for example, the stage 20 to which the wafer 10 is fixed is moved to align the back surface 1b of the wafer 10 with the laser light source 16 (see FIG. 11). Wafer alignment process shown in FIG. Next, the laser beam 16a is irradiated toward the back surface 1b of the wafer 10, and the mark 5 (in the mark region 5a formed in each of the plurality of chip regions 10a on the back surface 1b of the wafer 10 shown in FIG. (See FIG. 3) is formed (laser irradiation step shown in FIG. 5). In the present embodiment, as shown in FIG. 12, since the back surface 1b of the wafer 10 is fixed so as to face the upper surface 20a of the stage 20, the laser light 16a is transmitted (transmitted) through the stage 20. The back surface 1b of the wafer 10 is irradiated. For this reason, the laser light source 16 is disposed below the stage 20.

図12に示すように、ウエハ10の表面1aおよび裏面1bが略平坦な面を成している場合には、上記した工程により、図10に示すウエハ10の裏面1bの複数のチップ領域10aのそれぞれに形成された各マーク領域5a内に、マーク5(図3参照)を略一様に形成することができる。ところが、ウエハ10のような薄い板材では、図13に示すように、表面1aや裏面1bの面外方向に変形する、所謂、反り変形が生じる。図13は、裏面研削工程後の半導体ウエハの形状を示す斜視図である。   As shown in FIG. 12, when the front surface 1a and the back surface 1b of the wafer 10 form a substantially flat surface, the plurality of chip regions 10a on the back surface 1b of the wafer 10 shown in FIG. The marks 5 (see FIG. 3) can be formed substantially uniformly in the mark regions 5a formed in each. However, a thin plate material such as the wafer 10 undergoes so-called warpage deformation that deforms in the out-of-plane direction of the front surface 1a and the back surface 1b, as shown in FIG. FIG. 13 is a perspective view showing the shape of the semiconductor wafer after the back grinding process.

本実施の形態のウエハ10は、一方の面(表面1a)が、半導体基板よりも線膨張係数が大きい絶縁膜(例えば、図8に示す絶縁膜3e、3f)で覆われ、反対側の面(裏面1b)は、半導体基板が露出している。このようにウエハ10の一方の面のみを線膨張係数が異なる材料からなる膜で覆う場合には、ウエハ10の反り量が大きくなる。また、本実施の形態のように、ウエハ10の裏面10bを研削する場合、裏面研削工程後のウエハ10の反り量は裏面研削工程前よりもさらに増加する。図13に示すウエハ10の裏面1bの最下点と裏面1bの最高点の高低差を反り量と定義すると、例えば、直径が約300mm、厚さが約200μmである本実施の形態のウエハ10の反り量は、2mm〜4mm程度となる。これは、裏面研削工程を行う前に、ウエハ10に反り変形を生じさせる応力が発生しており、ウエハ10の厚さを薄くすることで、ウエハ10が該応力に耐えられなくなり、反り量が増加するものと考えられる。また、本実施の形態のように表面1aを覆う絶縁膜3e、3f(図8参照)が、半導体基板2d(図8参照)よりも線膨張係数が大きい場合、反り変形の変形方向は、図13に示すようになる。すなわち、ウエハ10の表面1aを上方に向けて配置した時に、表面1aの中心を通る一つの中心線(仮想線)13に沿った各断面のそれぞれが、端部側よりも中央部側の方が低い位置に配置される凹形状を成すように、ウエハ10が反り変形する。   In the wafer 10 of the present embodiment, one surface (surface 1a) is covered with an insulating film (for example, insulating films 3e and 3f shown in FIG. 8) having a linear expansion coefficient larger than that of the semiconductor substrate, and the opposite surface. The semiconductor substrate is exposed on the (back surface 1b). Thus, when only one surface of the wafer 10 is covered with a film made of a material having a different linear expansion coefficient, the amount of warpage of the wafer 10 increases. Further, when the back surface 10b of the wafer 10 is ground as in the present embodiment, the warpage amount of the wafer 10 after the back surface grinding process is further increased than before the back surface grinding process. If the height difference between the lowest point of the back surface 1b and the highest point of the back surface 1b shown in FIG. 13 is defined as the amount of warpage, for example, the wafer 10 of this embodiment having a diameter of about 300 mm and a thickness of about 200 μm. The amount of warpage is about 2 mm to 4 mm. This is because stress that causes warping deformation is generated in the wafer 10 before the back surface grinding process is performed. By reducing the thickness of the wafer 10, the wafer 10 cannot withstand the stress, and the amount of warping is increased. It is thought to increase. Further, when the insulating films 3e and 3f (see FIG. 8) covering the surface 1a have a larger linear expansion coefficient than the semiconductor substrate 2d (see FIG. 8) as in the present embodiment, the deformation direction of the warp deformation is as shown in FIG. As shown in FIG. That is, when the surface 1a of the wafer 10 is disposed facing upward, each of the cross sections along one center line (virtual line) 13 passing through the center of the surface 1a is closer to the center side than the end side. The wafer 10 is warped and deformed so as to form a concave shape arranged at a low position.

このように、反り変形したウエハ10に対して、レーザ照射により識別マークを形成する場合、以下の課題が生じることが判った。まず、前記特許文献1に記載される真空吸着装置や前記特許文献2に記載される真空チャック装置のように、ステージに形成された空間を半導体ウエハで覆って蓋をする構造の場合、ウエハ10とステージの間に隙間が生じてしまい、配置されたウエハ10を吸着することが困難となる。このため、ステージ上でウエハ10が移動してしまい、位置合わせ精度が低下する。また、レーザが照射される位置の精度が低下することにより、所定の位置に正しく識別マークを形成することが困難になる。すなわち、ウエハ10に施す加工処理の精度が低下する。   Thus, it has been found that when the identification mark is formed on the warped wafer 10 by laser irradiation, the following problems occur. First, in the case of a structure in which the space formed on the stage is covered with a semiconductor wafer and covered, such as the vacuum suction device described in Patent Document 1 and the vacuum chuck device described in Patent Document 2, the wafer 10 A gap is created between the stage 10 and the stage, making it difficult to suck the wafer 10 disposed. For this reason, the wafer 10 moves on the stage, and the alignment accuracy decreases. In addition, since the accuracy of the position irradiated with the laser is lowered, it becomes difficult to correctly form the identification mark at a predetermined position. That is, the accuracy of processing performed on the wafer 10 is reduced.

また、ウエハ10に反りが生じた状態で、前記したレーザ照射工程、あるいはアライメントマーク認識工程を施す場合、図12に示すレーザ光16aや撮像装置15の焦点距離がウエハ10の面内(表面1a内または裏面1b内)において、一定にならないので、レーザ加工精度、あるいはアライメント精度が低下する。例えば、図13に示すウエハ10にアライメントマーク認識工程を施す場合において、中心線13の近傍の領域に撮像装置15の焦点距離を合わせると、中心線13から離れた端部付近では、焦点が合わなくなり、アライメントマークの認識不良の原因となる。逆に、中心線13から離れた端部付近に撮像装置15の焦点距離を合わせると、中心線13の近傍の領域では、焦点が合わなくなり、アライメントマークの認識不良の原因となる。また、例えば、図13に示すウエハ10にレーザ照射工程を施す場合において、中心線13から離れた端部付近にレーザ光16a(図12参照)の焦点距離を合わせると、中心線13の近傍の領域では、レーザ光16aの加工エネルギーが不足して、図4に示すマーク5の線幅は細くなり、マーク5の深さは浅くなる。この結果、マーク5の周囲と比較して、裏面1bの表面粗さの差を十分につけることができなくなるので、マーク5の視認性が低下する原因となる。逆に、中心線13の近傍の領域にレーザ光16a(図12参照)の焦点距離を合わせると、中心線13から離れた端部付近では、レーザ光16aの加工エネルギーが過剰に大きくなる。この結果、図4に示すマーク5の深さは必要以上に深くなり、ウエハ10が破損する原因となる。   Further, when the above-described laser irradiation process or alignment mark recognition process is performed in a state where the wafer 10 is warped, the focal length of the laser beam 16a and the imaging device 15 shown in FIG. In the inner surface or the rear surface 1b), the laser processing accuracy or the alignment accuracy is deteriorated. For example, when the alignment mark recognition process is performed on the wafer 10 shown in FIG. 13, when the focal length of the imaging device 15 is adjusted to an area near the center line 13, the focus is adjusted near the end away from the center line 13. This will cause a recognition failure of the alignment mark. Conversely, when the focal length of the imaging device 15 is adjusted to the vicinity of the end away from the center line 13, the focus is not achieved in the area near the center line 13, which causes alignment mark recognition failure. Further, for example, when the laser irradiation process is performed on the wafer 10 shown in FIG. 13, if the focal length of the laser beam 16 a (see FIG. 12) is adjusted to the vicinity of the end away from the center line 13, In the region, the processing energy of the laser beam 16a is insufficient, the line width of the mark 5 shown in FIG. 4 is narrowed, and the depth of the mark 5 is shallow. As a result, the difference in surface roughness of the back surface 1b cannot be made sufficiently as compared with the periphery of the mark 5, which causes the visibility of the mark 5 to deteriorate. Conversely, when the focal length of the laser beam 16a (see FIG. 12) is adjusted to the region near the center line 13, the processing energy of the laser beam 16a becomes excessively large near the end away from the center line 13. As a result, the depth of the mark 5 shown in FIG. 4 becomes deeper than necessary, causing the wafer 10 to be damaged.

上記課題を解決する観点から、まず第1に、アライメントマーク認識工程を行う前に、ウエハ10をステージ20上にしっかりと吸着固定することができる技術が必要となる。また、第2に、反り変形が発生したウエハ10を矯正し、ステージ20の上面20aに沿って平坦化することができる技術が必要となる。これらを踏まえ、以下本実施の形態のマーク形成工程について詳細に説明する。図14は、本実施の形態のマーク形成工程に用いるマーク形成装置の概要構成を示す説明図である。また、図15は図14に示すウエハラック配置部に配置するウエハラックに複数のウエハが搭載された状態を示す断面図である。   From the viewpoint of solving the above problems, firstly, a technique capable of firmly adsorbing and fixing the wafer 10 on the stage 20 is required before performing the alignment mark recognition process. Secondly, a technique is required that can correct the wafer 10 in which warp deformation has occurred and flatten it along the upper surface 20 a of the stage 20. Based on these, the mark forming process of the present embodiment will be described in detail below. FIG. 14 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a mark forming apparatus used in the mark forming process of the present embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of wafers are mounted on the wafer rack arranged in the wafer rack arrangement section shown in FIG.

図14に示すマーク形成装置30は、ウエハ10のローダ部、あるいはアンローダ部となる、ウエハラック配置部31を備えている。本実施の形態では、ウエハ10の処理を効率化する観点から、複数(図14では三箇所)のウエハラック配置部31を備えている。ウエハラック配置部31には、例えば、図15に示すように、高さ方向に複数の棚が積層されたウエハラック(ウエハカセット)32が配置される。前記した裏面研削工程で、裏面側に研削処理を施したウエハ10は、このウエハラック32に複数枚搭載され、マーク形成装置30に搬送される(図5に示すロード工程)。ウエハラック32には、複数のウエハ10のそれぞれが、表面1aを上方に向けた状態で積層されている。   A mark forming apparatus 30 shown in FIG. 14 includes a wafer rack placement unit 31 that serves as a loader unit or unloader unit of the wafer 10. In the present embodiment, from the viewpoint of improving the processing efficiency of the wafer 10, a plurality (three in FIG. 14) of wafer rack placement units 31 are provided. For example, as shown in FIG. 15, a wafer rack (wafer cassette) 32 in which a plurality of shelves are stacked in the height direction is arranged in the wafer rack placement unit 31. A plurality of wafers 10 subjected to the grinding process on the back surface side in the back surface grinding process described above are mounted on the wafer rack 32 and conveyed to the mark forming apparatus 30 (loading process shown in FIG. 5). Each of the plurality of wafers 10 is stacked on the wafer rack 32 with the surface 1a facing upward.

また、マーク形成装置30は、マーク形成装置30内でウエハ10を搬送するウエハ搬送部である、ハンドラ(搬送治具)35を有している。ハンドラ35は、ウエハ10を、例えば吸着保持する保持部35aを有し、ウエハラック配置部31、プリアライナ33、マーク形成部34の間で、保持されたウエハ10を搬送する搬送機構を有している。   Further, the mark forming apparatus 30 includes a handler (conveying jig) 35 that is a wafer conveying unit that conveys the wafer 10 in the mark forming apparatus 30. The handler 35 includes a holding unit 35 a that holds the wafer 10 by suction, for example, and includes a transfer mechanism that transfers the held wafer 10 between the wafer rack placement unit 31, the pre-aligner 33, and the mark forming unit 34. Yes.

また、マーク形成装置30は、ウエハ10の方向識別部10d(図6参照)を認識し、ハンドラ35とウエハ10の位置合わせを行う、プリアライナ(位置合わせ部)33を有している。ウエハラック32から、例えば、一枚ずつ取り出されたウエハ10はハンドラ35によりプリアライナ33に搬送され、ステージ(プリアラインステージ)33a上に配置される。そして、プリアライナ33のステージ33a上に配置された位置検出部33bにより、ウエハ10の方向識別部10d(図6参照)の位置が検出される(図5に示すプリアライメント工程)。これにより、ウエハ10とハンドラ35(詳しくはハンドラ35の保持部35a)の平面的位置関係を位置合わせすることができるので、プリアライナ33からマーク形成部34のステージ20上に搬送し、ステージ20上に配置する際に、後述する所定の位置関係でウエハ10を配置することができる。   In addition, the mark forming apparatus 30 includes a pre-aligner (positioning unit) 33 that recognizes the direction identification unit 10d (see FIG. 6) of the wafer 10 and aligns the handler 35 and the wafer 10. For example, the wafers 10 taken out one by one from the wafer rack 32 are transferred to the pre-aligner 33 by the handler 35 and placed on a stage (pre-aligned stage) 33a. The position of the direction identification unit 10d (see FIG. 6) of the wafer 10 is detected by the position detection unit 33b arranged on the stage 33a of the pre-aligner 33 (pre-alignment step shown in FIG. 5). As a result, the planar positional relationship between the wafer 10 and the handler 35 (specifically, the holding portion 35a of the handler 35) can be aligned, so that the wafer 10 is transferred from the pre-aligner 33 onto the stage 20 of the mark forming portion 34, When the wafers 10 are arranged, the wafer 10 can be arranged in a predetermined positional relationship described later.

また、マーク形成装置30は、ウエハ10の裏面1b(図12参照)からレーザ光16a(図12参照)を照射して、マーク5(図3参照)を形成する、マーク形成部34を有している。マーク形成部34は、暗室になっており、暗室内に、ウエハ10を固定するステージ(レーザマーキングステージ)20が配置されている。ステージ20は、水平方向(X−Y方向)に移動可能なテーブル(X−Yテーブル)36に固定されている。   Further, the mark forming apparatus 30 includes a mark forming unit 34 that forms the mark 5 (see FIG. 3) by irradiating the laser beam 16a (see FIG. 12) from the back surface 1b (see FIG. 12) of the wafer 10. ing. The mark forming unit 34 is a dark room, and a stage (laser marking stage) 20 for fixing the wafer 10 is disposed in the dark room. The stage 20 is fixed to a table (XY table) 36 that can move in the horizontal direction (XY direction).

ここで、ステージ20の詳細を説明する。図16は、図14に示すマーク形成部に配置されるステージの上面側を示す平面図、図17は、図16のB−B線に沿った断面図である。   Here, details of the stage 20 will be described. 16 is a plan view showing the upper surface side of the stage disposed in the mark forming portion shown in FIG. 14, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

図17に示すように、ステージ20は、二枚のガラス板(部材)21、22を、中空空間(複数のチャンバ)を介して対向配置して構成されている。上段に配置されるガラス板21は、ステージ20の上面20aである上面と、上面20aとは反対側の下面21bを有する。また、下段に配置されるガラス板22は、ガラス板21の下面21bと対向する上面22aおよび上面22aとは反対側の下面22bを有する。ガラス板21、22の間には、例えば、ガラス材料からなる仕切り部材23が配置され、ガラス板21、22の間を複数のチャンバ(空間)24に区画している。本実施の形態では、ガラス板21、22の間において、ステージ20の略中央部に配置されるチャンバ(空間)24a、およびチャンバ24aの周囲に配置されるチャンバ(空間)24bからなる二つのチャンバ24が設けられている。チャンバ24bのさらに外周側には、例えば、樹脂材料あるいはガラス材料からなり、ガラス板21、22を保持する枠体(枠部)26が配置され、チャンバ24bの外縁は、この枠体26により規定されている。本実施の形態では、ガラス板21、22のそれぞれは、平面視において、円形の形状を成し、その寸法は、ウエハ10(図12参照)よりも大きくなっている。例えば、直径が約300mmのウエハ10に対して、ガラス板21、22の直径は301mm〜400mm程度となっている。なお、本実施の形態では、図示しないが、ステージ20にウエハ10を配置する際に、位置決め(アライメント)を行っているため、ガラス板21,22の直径はウエハ10の直径とほぼ同じ大きさであってもよい。   As shown in FIG. 17, the stage 20 is configured by arranging two glass plates (members) 21 and 22 to face each other through a hollow space (a plurality of chambers). The glass plate 21 disposed in the upper stage has an upper surface that is the upper surface 20a of the stage 20, and a lower surface 21b opposite to the upper surface 20a. Moreover, the glass plate 22 arrange | positioned at the lower stage has the upper surface 22a facing the lower surface 21b of the glass plate 21, and the lower surface 22b on the opposite side to the upper surface 22a. For example, a partition member 23 made of a glass material is arranged between the glass plates 21 and 22, and the glass plates 21 and 22 are partitioned into a plurality of chambers (spaces) 24. In the present embodiment, between the glass plates 21 and 22, two chambers comprising a chamber (space) 24 a disposed at a substantially central portion of the stage 20 and a chamber (space) 24 b disposed around the chamber 24 a. 24 is provided. A frame body (frame portion) 26 made of, for example, a resin material or a glass material and holding the glass plates 21 and 22 is disposed on the outer peripheral side of the chamber 24b. The outer edge of the chamber 24b is defined by the frame body 26. Has been. In the present embodiment, each of the glass plates 21 and 22 has a circular shape in plan view, and the size thereof is larger than that of the wafer 10 (see FIG. 12). For example, the diameter of the glass plates 21 and 22 is about 301 mm to 400 mm with respect to the wafer 10 having a diameter of about 300 mm. In the present embodiment, although not shown, since the positioning (alignment) is performed when the wafer 10 is placed on the stage 20, the diameters of the glass plates 21 and 22 are substantially the same as the diameter of the wafer 10. It may be.

また、図16に示すように、ガラス板21には、複数の吸引孔(開口部)25が形成されている。詳しくは、平面視において、ガラス板21のチャンバ24aと重なる領域に、複数の吸引孔25aが、ガラス板21のチャンバ24bと重なる領域に、複数の吸引孔25bがそれぞれ形成されている。これらの吸引孔25は、ガラス板21の上面20aと下面21bのうち、一方の面から他方の面に向かって形成され、ガラス板21を厚さ方向に貫通するように形成されている。このため、複数の吸引孔25aはチャンバ24aと、複数の吸引孔25bはチャンバ24bとそれぞれ接続されている。本実施の形態の複数の吸引孔25は、例えば、直径が1mm程度の円柱形状を成す。また、チャンバ24は、チャンバ24内の気体を吸引して、チャンバ24内を減圧する排気経路となる、吸引経路27に接続されている。詳しくは、チャンバ24aは、配管L1、バルブV1を介してポンプ(真空ポンプ)P1に接続される吸引経路27aに接続されている。一方、チャンバ24bは、吸引経路27aとは異なる吸引経路、例えば、配管L2、バルブV2を介してポンプ(真空ポンプ)P2に接続される吸引経路27bに接続されている。つまり、チャンバ24a、24bは、それぞれ独立して減圧することが可能な構造となっている。   Further, as shown in FIG. 16, a plurality of suction holes (openings) 25 are formed in the glass plate 21. Specifically, in plan view, a plurality of suction holes 25 a are formed in a region overlapping the chamber 24 a of the glass plate 21, and a plurality of suction holes 25 b are formed in a region overlapping the chamber 24 b of the glass plate 21. These suction holes 25 are formed from one surface to the other surface of the upper surface 20a and the lower surface 21b of the glass plate 21, and are formed so as to penetrate the glass plate 21 in the thickness direction. Therefore, the plurality of suction holes 25a are connected to the chamber 24a, and the plurality of suction holes 25b are connected to the chamber 24b. The plurality of suction holes 25 of the present embodiment have a cylindrical shape with a diameter of about 1 mm, for example. The chamber 24 is connected to a suction path 27 that serves as an exhaust path for sucking the gas in the chamber 24 and decompressing the chamber 24. Specifically, the chamber 24a is connected to a suction path 27a connected to a pump (vacuum pump) P1 via a pipe L1 and a valve V1. On the other hand, the chamber 24b is connected to a suction path 27b connected to a pump (vacuum pump) P2 via a suction path different from the suction path 27a, for example, a pipe L2 and a valve V2. That is, the chambers 24a and 24b have a structure that can be decompressed independently.

次に、図16および図17に示すステージ20上で行う各工程、すなわち、図5に示すウエハ配置工程、ウエハ固定工程、アライメントマーク認識工程、ウエハ位置合わせ工程、およびレーザ照射工程について順に説明する。図18は、図17に示すステージ上にウエハを配置する工程を示す断面図である。また、図19は図18に示すウエハの裏面が、ステージの内周側の吸引孔に吸着固定された状態を示す断面図、図20は、図19に示すウエハの裏面が外周側の吸引項に吸着固定された状態を示す断面図である。また図21は、図20に示すステージの下面側からウエハを透視した状態を示す平面図である。なお、図21では、ウエハ10の裏面1bのマーク領域5aと、ステージ20に形成された複数の吸引孔25、および仕切り部材23との平面的位置関係を見易くするため、吸引孔25および仕切り部材23にドットパターンを付して示している。   Next, each process performed on the stage 20 shown in FIGS. 16 and 17, that is, the wafer placement process, the wafer fixing process, the alignment mark recognition process, the wafer alignment process, and the laser irradiation process shown in FIG. 5 will be described in order. . FIG. 18 is a cross-sectional view showing a process of placing a wafer on the stage shown in FIG. 19 is a sectional view showing a state in which the back surface of the wafer shown in FIG. 18 is sucked and fixed to the suction hole on the inner peripheral side of the stage. FIG. 20 is a suction term in which the back surface of the wafer shown in FIG. It is sectional drawing which shows the state adsorbed and fixed to. FIG. 21 is a plan view showing a state where the wafer is seen through from the lower surface side of the stage shown in FIG. In FIG. 21, in order to make it easy to see the planar positional relationship between the mark region 5a on the back surface 1b of the wafer 10, the plurality of suction holes 25 formed in the stage 20, and the partition member 23, the suction holes 25 and the partition member are shown. 23 is shown with a dot pattern.

前記プリアライメント工程で、図14に示すハンドラ35の位置合わせを行った後、図18に示すように、ウエハ10をハンドラ35の保持部35aで保持し、ステージ20上に搬送する。そして、本実施の形態では、ステージ20の上面20aとウエハ10の裏面1bが対向するように、ウエハ10をステージ20上に配置する(ウエハ配置工程)。この時、ウエハ10の裏面1bのマーク領域5a(図21参照)が、平面視において、複数の吸引孔25および仕切り部材23と重ならないように配置する。詳しくは、図21に示すように、ウエハ10をステージ20に固定した時に、ウエハ10の裏面1bの複数のマーク領域5aが、平面視において、複数の吸引孔25および仕切り部材23と重ならないように配置する。本実施の形態では、前記プリアライメント工程において、ウエハ10の方向識別部10d(図6参照)を検出する。また、ウエハ10の裏面1bにおいて、マーク領域5aは規則的に配置されている。このため、ステージ20上に搬送し、ステージ20上に配置する時には、マーク形成装置30(図14参照)の制御部30a(図14参照)において、ウエハ10における複数のマーク領域5aの位置データを方向識別部10dの位置データから、算出することができる。そして、算出されたマーク領域5aの位置データに基づいて、ハンドラ35を介してウエハ10を移動させることにより、ウエハ10をステージ20上の所定の位置に配置することができる。つまり、ウエハ10をステージ20に固定した時に、ウエハ10の裏面1bの複数のマーク領域5aが、平面視において、複数の吸引孔25および仕切り部材23と重ならないように配置することができる。   After the alignment of the handler 35 shown in FIG. 14 is performed in the pre-alignment step, the wafer 10 is held by the holding portion 35a of the handler 35 and transferred onto the stage 20 as shown in FIG. In this embodiment, the wafer 10 is arranged on the stage 20 so that the upper surface 20a of the stage 20 and the back surface 1b of the wafer 10 face each other (wafer arrangement process). At this time, the mark region 5a (see FIG. 21) on the back surface 1b of the wafer 10 is arranged so as not to overlap the plurality of suction holes 25 and the partition member 23 in plan view. Specifically, as shown in FIG. 21, when the wafer 10 is fixed to the stage 20, the plurality of mark regions 5 a on the back surface 1 b of the wafer 10 do not overlap with the plurality of suction holes 25 and the partition member 23 in plan view. To place. In the present embodiment, in the pre-alignment step, the direction identification unit 10d (see FIG. 6) of the wafer 10 is detected. Further, on the back surface 1b of the wafer 10, the mark areas 5a are regularly arranged. For this reason, when transported onto the stage 20 and placed on the stage 20, the control unit 30a (see FIG. 14) of the mark forming apparatus 30 (see FIG. 14) stores the position data of the plurality of mark regions 5a on the wafer 10. It can be calculated from the position data of the direction identification unit 10d. Then, the wafer 10 can be placed at a predetermined position on the stage 20 by moving the wafer 10 via the handler 35 based on the calculated position data of the mark area 5a. That is, when the wafer 10 is fixed to the stage 20, the plurality of mark regions 5 a on the back surface 1 b of the wafer 10 can be arranged so as not to overlap the plurality of suction holes 25 and the partition member 23 in plan view.

次に、図20に示すように、複数の吸引孔25を介してウエハ10の裏面1b側を吸引し、ウエハ10をステージ20の上面20aに固定する(ウエハ固定工程)。ここで、図18に示すように、ステージ20上にウエハ10を配置するのみでは、ウエハ10の反り変形は矯正されない。このため、ウエハ10の周縁部付近では、ウエハ10の裏面1bとステージ20の上面20aの間には、2mm〜4mm程度の隙間が生じている。この状態では、ステージ20に形成された複数の吸引孔25のうち、外周側に配置される吸引孔25bとウエハ10の裏面1bの間の隙間が広いので、複数の吸引孔25bのみではウエハ10をしっかりと吸着固定することが困難である。   Next, as shown in FIG. 20, the back surface 1b side of the wafer 10 is sucked through the plurality of suction holes 25, and the wafer 10 is fixed to the upper surface 20a of the stage 20 (wafer fixing step). Here, as shown in FIG. 18, the warp deformation of the wafer 10 is not corrected only by placing the wafer 10 on the stage 20. For this reason, a gap of about 2 mm to 4 mm is generated between the back surface 1 b of the wafer 10 and the upper surface 20 a of the stage 20 in the vicinity of the peripheral edge of the wafer 10. In this state, among the plurality of suction holes 25 formed in the stage 20, the gap between the suction hole 25 b arranged on the outer peripheral side and the back surface 1 b of the wafer 10 is wide. It is difficult to firmly adsorb and fix.

そこで、本実施の形態では、吸引孔25bよりも内側に、複数の吸引孔25aを形成している。ウエハ10に生じる反り変形の反り量は、前記したようにウエハ10の周縁部に向かって大きくなるので、ウエハ10の中心に近づく程、反り量は小さくなる。このため、吸引孔25aとウエハ10の裏面1bの間の隙間は、吸引孔25bとウエハ10の裏面1bの間の隙間よりも小さくなり、吸引しやすくなる。例えば、本実施の形態では、ステージ20の上面20aにおいて、ウエハ10を搭載する領域の中心と吸引孔25bの中間位置よりも中心側に複数の吸引孔25aを配置している。このように、吸引孔25bの内側に、複数の吸引孔25aが形成されたステージ20で、チャンバ24a内を減圧すると、図19に示すようにウエハ10の裏面1bが、複数の吸引孔25aに吸着固定される。この時、吸引孔25aの吸引力により、ウエハ10の反り変形がステージ20の上面20aに倣って矯正される。この矯正により、ウエハ10の周縁部において、裏面1bと吸引孔25bの距離が近づくこととなる。そして、裏面1bと吸引孔25bの距離が近づいた状態で、チャンバ24b内を減圧すると、図20に示すようにウエハ10の裏面1bが、複数の吸引孔25bに吸着固定される。この時、吸引孔25bの吸引力により、ウエハ10の周縁部においても反り変形がステージ20の上面20aに倣って矯正される。つまり、本工程により、ウエハ10の反り変形を矯正し、裏面1bを平坦化することができる。また、これにより、ウエハ10の裏面1b全体をしっかりと吸着固定することができる。   Therefore, in the present embodiment, a plurality of suction holes 25a are formed inside the suction holes 25b. Since the warpage amount of the warpage deformation generated in the wafer 10 increases toward the peripheral portion of the wafer 10 as described above, the warpage amount becomes smaller as the center of the wafer 10 is approached. For this reason, the gap between the suction hole 25 a and the back surface 1 b of the wafer 10 is smaller than the gap between the suction hole 25 b and the back surface 1 b of the wafer 10, and suction is facilitated. For example, in the present embodiment, a plurality of suction holes 25a are arranged on the upper surface 20a of the stage 20 closer to the center side than the center of the area where the wafer 10 is mounted and the suction holes 25b. As described above, when the inside of the chamber 24a is depressurized by the stage 20 in which the plurality of suction holes 25a are formed inside the suction holes 25b, the back surface 1b of the wafer 10 becomes a plurality of suction holes 25a as shown in FIG. Adsorbed and fixed. At this time, the warp deformation of the wafer 10 is corrected following the upper surface 20a of the stage 20 by the suction force of the suction holes 25a. By this correction, the distance between the back surface 1b and the suction hole 25b approaches the peripheral edge of the wafer 10. When the inside of the chamber 24b is depressurized with the distance between the back surface 1b and the suction hole 25b approaching, the back surface 1b of the wafer 10 is attracted and fixed to the plurality of suction holes 25b as shown in FIG. At this time, warping deformation is corrected along the upper surface 20a of the stage 20 even in the peripheral portion of the wafer 10 by the suction force of the suction holes 25b. In other words, the warping deformation of the wafer 10 can be corrected and the back surface 1b can be flattened by this step. Thereby, the whole back surface 1b of the wafer 10 can be firmly adsorbed and fixed.

また、ステージ20に形成された開口部からウエハ10を吸引して吸着する場合、開口部の開口面積が小さい程、吸引力が大きくなる。つまり、開口面積の小さい開口部(吸引孔25)を、複数箇所に形成することにより、ウエハ10の裏面1bとの間に隙間が生じても、吸着固定することが可能となる。例えば、前記したように本実施の形態の複数の吸引孔25それぞれの開口面積は、直径が約1mmの円の面積と等しくなるようにしているので、ウエハ10の裏面1bとの間に、例えば、0.7mm程度の隙間があっても吸着することができる。また、各吸引孔25の吸引力が増大することにより、ウエハ10の反り変形を効率的に矯正することができる。   When the wafer 10 is sucked and sucked from the opening formed in the stage 20, the suction force increases as the opening area of the opening decreases. In other words, by forming openings (suction holes 25) having a small opening area at a plurality of locations, even if a gap is formed between the back surface 1b of the wafer 10, it is possible to perform suction fixing. For example, as described above, the opening area of each of the plurality of suction holes 25 according to the present embodiment is made equal to the area of a circle having a diameter of about 1 mm. Even if there is a gap of about 0.7 mm, it can be adsorbed. Further, since the suction force of each suction hole 25 increases, the warp deformation of the wafer 10 can be corrected efficiently.

また、ステージ20の外周側に配置される吸引孔25bと内周側に配置される吸引孔25aが連結されている場合、ウエハ10の裏面1bとの間隔が広い吸引孔25bからの気体の流入量が多くなるため、吸引孔25aの吸引力は、吸引孔25bの吸引力よりも相対的に小さくなる。前記したように、本実施の形態では、吸引孔25aが接続されるチャンバ24aと吸引孔25bが接続されるチャンバ24bの間に仕切り部材23を配置しており、チャンバ24a、24bは、それぞれ独立して減圧することができる。このため、複数の吸引孔25aの吸引力の低下を、防止ないしは抑制することができる。   In addition, when the suction holes 25b arranged on the outer peripheral side of the stage 20 and the suction holes 25a arranged on the inner peripheral side are connected, the inflow of gas from the suction holes 25b having a wide distance from the back surface 1b of the wafer 10. Since the amount increases, the suction force of the suction hole 25a is relatively smaller than the suction force of the suction hole 25b. As described above, in this embodiment, the partition member 23 is disposed between the chamber 24a to which the suction hole 25a is connected and the chamber 24b to which the suction hole 25b is connected. The chambers 24a and 24b are independent of each other. The pressure can be reduced. For this reason, it is possible to prevent or suppress a decrease in the suction force of the plurality of suction holes 25a.

ところで、本実施の形態では、チャンバ24a、24bは、それぞれ独立して減圧することができる。このため、チャンバ24a、24b内を同時に減圧する実施態様の他、チャンバ24a、24bを減圧するタイミングをずらすこともできる。例えば、先にチャンバ24a内を減圧し、吸引孔25aによりウエハ10の裏面1bを吸着して反り変形を矯正し、続いてチャンバ24b内の減圧を開始することもできる。この場合、ウエハ10の裏面1bを吸着する吸着順序を、確実に複数の吸引孔25a、複数の吸引孔25bの順とすることができる。本実施の形態のように、ウエハ10の反り変形を吸引孔25の吸引力により矯正する場合、ウエハ10に矯正時の歪みが生じる場合がある。矯正時のウエハ10の変形量(ステージ20の上面20aに倣うように変形するための変形量)が大きい程、この歪み量は大きくなる。このため、例えば、ウエハ10の周縁部が先に吸着され、その後、吸着された周縁部の反対側の周縁部を吸着させる場合、後で吸着する周縁部の歪み量が大きくなる。したがって、矯正時のウエハ10の歪み量を低減する観点からは、ウエハ10の裏面1bを吸着する吸着順序を、確実に複数の吸引孔25a、複数の吸引孔25bの順とすることが好ましい。つまり、先にチャンバ24a内を減圧し、吸引孔25aによりウエハ10の裏面1bを吸着して反り変形を矯正し、続いてチャンバ24b内の減圧を開始することで、ウエハ10に生じる歪み量を低減することができる。ただし、ウエハ10の反り変形の程度が小さく、矯正時に発生するウエハ10の歪み量が製品の信頼性上無視できる程小さい場合には、チャンバ24a、24b内を同時に減圧することもできる。また、この場合でも、ウエハ10の裏面1bの中心が最も低い位置に配置されるようにステージ20上に配置すれば、複数の吸引孔25aは複数の吸引孔25bよりも先にウエハ10の裏面1bを吸着する。   By the way, in this Embodiment, the chambers 24a and 24b can be pressure-reduced independently. For this reason, in addition to the embodiment in which the chambers 24a and 24b are decompressed simultaneously, the timing of decompressing the chambers 24a and 24b can be shifted. For example, the pressure in the chamber 24a can be reduced first, the back surface 1b of the wafer 10 can be adsorbed by the suction holes 25a to correct the warp deformation, and then the pressure reduction in the chamber 24b can be started. In this case, the suction order for sucking the back surface 1b of the wafer 10 can be surely set in the order of the plurality of suction holes 25a and the plurality of suction holes 25b. When the warp deformation of the wafer 10 is corrected by the suction force of the suction holes 25 as in the present embodiment, the wafer 10 may be distorted during correction. The larger the amount of deformation of the wafer 10 at the time of correction (the amount of deformation to deform so as to follow the upper surface 20a of the stage 20), the larger the amount of distortion. For this reason, for example, when the peripheral portion of the wafer 10 is first adsorbed and then the peripheral portion opposite to the adsorbed peripheral portion is adsorbed, the amount of distortion of the peripheral portion to be adsorbed later increases. Therefore, from the viewpoint of reducing the distortion amount of the wafer 10 at the time of correction, it is preferable that the suction order for sucking the back surface 1b of the wafer 10 is in order of the plurality of suction holes 25a and the plurality of suction holes 25b. That is, the pressure in the chamber 24a is first reduced, the back surface 1b of the wafer 10 is adsorbed by the suction holes 25a to correct the warp deformation, and then the pressure in the chamber 24b is started to reduce the amount of distortion generated in the wafer 10. Can be reduced. However, when the degree of warpage deformation of the wafer 10 is small and the amount of distortion of the wafer 10 generated during correction is so small that it can be ignored in terms of product reliability, the chambers 24a and 24b can be decompressed simultaneously. Even in this case, if the wafer 10 is arranged on the stage 20 so that the center of the back surface 1b of the wafer 10 is located at the lowest position, the plurality of suction holes 25a are arranged in front of the plurality of suction holes 25b. Adsorb 1b.

また、本実施の形態では、複数の吸引孔25a、25bのそれぞれは、ステージ20のウエハ10を搭載する領域の中心を基準として、同心円上に配置されている。言い換えれば、複数の吸引孔25aは、ステージ20上に搭載されるウエハ10の(表面1aまたは裏面1bの)中心を、中心とする第1の円に沿って配置されている。また、複数の吸引孔25bは、ステージ20上に搭載されるウエハ10の(表面1aまたは裏面1bの)中心を、中心とし、第1の円よりも半径の大きい第2の円に沿って配置されている。なお、本実施の形態の第1の円の半径は、第2の円の半径に対して半分以下となっている。このように、ウエハ10の中心を中心とする円に沿って、ウエハ10の中心から複数の吸引孔25aまでの距離、またはウエハ10の中心から複数の吸引孔25bまでの距離をそれぞれ同程度にすることができる。ウエハ10に生じる反り変形の反り量は、前記したようにウエハ10の周縁部に向かって大きくなっている。このため、ウエハ10の中心から複数の吸引孔25aまでの距離を同程度にすれば、吸引孔25aからウエハ10の裏面1bまでの距離を、一定値以下に収めることができる。このため、複数の吸引孔25aの一部でウエハ10が吸着されない不具合を防止ないしは抑制することができる。同様に、ウエハ10の中心から複数の吸引孔25bまでの距離を同程度にすれば、吸引孔25bからウエハ10の裏面1bまでの距離を、一定値以下に収めることができる。このため、複数の吸引孔25bの一部でウエハ10が吸着されない不具合を防止ないしは抑制することができる。このように、複数の吸引孔25a、25bのそれぞれは、複数の吸引孔25をステージ20のウエハ10を搭載する領域の中心を基準として、同心円上に配置することで、複数の吸引孔25の一部でウエハ10が吸着されない不具合を防止ないしは抑制することができる。この結果、ウエハ10をステージ20上にしっかりと吸着固定することができる。また、ウエハ10に生じた反り変形を確実に矯正し、ウエハ10の裏面1bを、ステージ20の上面20aに倣った平坦面とすることができる。   In the present embodiment, each of the plurality of suction holes 25a and 25b is arranged concentrically with reference to the center of the area on the stage 20 where the wafer 10 is mounted. In other words, the plurality of suction holes 25 a are arranged along a first circle centered on the center (front surface 1 a or back surface 1 b) of the wafer 10 mounted on the stage 20. The plurality of suction holes 25b are arranged along a second circle having the center (on the front surface 1a or the back surface 1b) of the wafer 10 mounted on the stage 20 as a center and a radius larger than that of the first circle. Has been. Note that the radius of the first circle in the present embodiment is less than half of the radius of the second circle. As described above, the distance from the center of the wafer 10 to the plurality of suction holes 25a, or the distance from the center of the wafer 10 to the plurality of suction holes 25b, is approximately the same along the circle centered on the center of the wafer 10. can do. The amount of warpage of the warpage deformation occurring in the wafer 10 increases toward the peripheral edge of the wafer 10 as described above. For this reason, if the distances from the center of the wafer 10 to the plurality of suction holes 25a are made substantially the same, the distances from the suction holes 25a to the back surface 1b of the wafer 10 can be kept below a certain value. For this reason, the malfunction that the wafer 10 is not adsorbed by a part of the plurality of suction holes 25a can be prevented or suppressed. Similarly, if the distances from the center of the wafer 10 to the plurality of suction holes 25b are made approximately the same, the distance from the suction holes 25b to the back surface 1b of the wafer 10 can be kept below a certain value. For this reason, it is possible to prevent or suppress the problem that the wafer 10 is not adsorbed by a part of the plurality of suction holes 25b. Thus, each of the plurality of suction holes 25a and 25b is arranged concentrically with the center of the region where the wafer 10 of the stage 20 is mounted as a reference, so that the plurality of suction holes 25 The problem that the wafer 10 is not attracted in part can be prevented or suppressed. As a result, the wafer 10 can be firmly fixed on the stage 20 by suction. Further, the warp deformation generated in the wafer 10 can be reliably corrected, and the back surface 1b of the wafer 10 can be made a flat surface following the upper surface 20a of the stage 20.

なお、本実施の形態では、ステージ20上にウエハ10を配置した後で、チャンバ24a、24b内を減圧する実施態様について説明したが、チャンバ24a、24b内を減圧するタイミングはこれに限定されず、例えば、図18に示すように、ウエハ10をステージ20上に配置する前、あるいは、ウエハ10をステージ20上に配置する時と同時にチャンバ24a内の減圧を開始することもできる。ただし、ウエハ10をステージ20上に載置する際に、ウエハ10の裏面1bの一部が吸引孔25bに先に吸着固定されてしまうことを防止する観点から、チャンバ24b内の減圧を開始するのは、ウエハ10の裏面1bが複数の吸引孔25aに吸着された後とすることが好ましい。   In the present embodiment, the embodiment has been described in which the pressure in the chambers 24a and 24b is reduced after the wafer 10 is placed on the stage 20, but the timing for reducing the pressure in the chambers 24a and 24b is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 18, the pressure reduction in the chamber 24 a can be started before the wafer 10 is placed on the stage 20 or at the same time when the wafer 10 is placed on the stage 20. However, when the wafer 10 is placed on the stage 20, pressure reduction in the chamber 24b is started from the viewpoint of preventing a part of the back surface 1b of the wafer 10 from being sucked and fixed to the suction hole 25b first. This is preferably after the back surface 1b of the wafer 10 is adsorbed by the plurality of suction holes 25a.

次に、ウエハ10が固定された状態で、ウエハ10の表面1aに形成されたアライメントマーク12(図11参照)を認識する(アライメントマーク認識工程)。図22は、図20に示すウエハの表面のアライメントマークを認識する工程を示す断面図である。本工程では、例えば、図22に示すように、照明装置17からウエハ10の表面1aに向かって照明光17aを照射して、ウエハ10からの反射光17bを撮像装置15で結像させてアライメントマーク12(図11参照)の位置および向きを、前記プリアライメント工程よりも高精度で検出する。図22では、例えば、照明装置17として、環状に形成された光源からウエハ10の表面1aに向かって照明光17aを照射するリング照明を用いた例を示している。本工程では、ウエハ10の表面1a側において、複数箇所に形成されたアライメントマーク12(図11参照)の位置および向きを、それぞれ検出する。   Next, in a state where the wafer 10 is fixed, the alignment mark 12 (see FIG. 11) formed on the surface 1a of the wafer 10 is recognized (alignment mark recognition step). FIG. 22 is a cross-sectional view showing a process of recognizing the alignment mark on the surface of the wafer shown in FIG. In this step, for example, as shown in FIG. 22, the illumination light 17a is irradiated from the illumination device 17 toward the surface 1a of the wafer 10, and the reflected light 17b from the wafer 10 is imaged by the imaging device 15 to perform alignment. The position and orientation of the mark 12 (see FIG. 11) are detected with higher accuracy than in the pre-alignment step. In FIG. 22, for example, as the illumination device 17, an example is shown in which ring illumination that irradiates illumination light 17 a toward the surface 1 a of the wafer 10 from an annular light source is illustrated. In this step, the position and orientation of alignment marks 12 (see FIG. 11) formed at a plurality of locations are detected on the surface 1a side of the wafer 10, respectively.

ここで、前記したように、ウエハ10に例えば図18に示すような反りが生じた状態で、アライメントマーク認識工程を施す場合、図22に示す撮像装置15の焦点距離がウエハ10の面内(表面1a内)において、一定にならないので、アライメントマークの位置および向きの検出精度が低下する。しかし、本実施の形態によれば、アライメントマーク認識工程の前に、ウエハ10に生じた反りを矯正することができるので、検出精度の低下を防止ないしは抑制することができる。この結果、続くウエハ位置合わせ工程において、ウエハ10が固定されたステージ20の位置合わせ精度を高い精度で行うことができる。   Here, as described above, when the alignment mark recognition process is performed with the wafer 10 warped as shown in FIG. 18, for example, the focal length of the imaging device 15 shown in FIG. In the surface 1a), the detection accuracy of the position and orientation of the alignment mark is lowered because it is not constant. However, according to the present embodiment, it is possible to correct the warpage generated in the wafer 10 before the alignment mark recognition step, and therefore it is possible to prevent or suppress a decrease in detection accuracy. As a result, in the subsequent wafer alignment step, the alignment accuracy of the stage 20 to which the wafer 10 is fixed can be performed with high accuracy.

次に、認識したアライメントマーク12(図11参照)の位置データ(ウエハ10における複数のアライメントマークの位置および向きのデータ)に基づいて、例えば、ウエハ10が固定されたステージ20を移動させて、ウエハ10の裏面1bとレーザ光源16(図12参照)との位置合わせを行う(ウエハ位置合わせ工程)。本工程では、例えば図14に示すステージ20が固定されたテーブル(X−Yテーブル)36を水平方向に移動させることで、ステージ20およびステージ20に固定されたウエハ10を所定の位置に移動させることができる。また、前記アライメントマーク認識工程において、アライメントマーク12の位置データを高精度で検出することにより、本工程での位置合わせ精度も向上させることができる。   Next, for example, the stage 20 to which the wafer 10 is fixed is moved based on the recognized position data of the alignment mark 12 (see FIG. 11) (position and orientation data of a plurality of alignment marks on the wafer 10). The back surface 1b of the wafer 10 and the laser light source 16 (see FIG. 12) are aligned (wafer alignment process). In this step, the stage 20 and the wafer 10 fixed to the stage 20 are moved to a predetermined position by moving, for example, a table (XY table) 36 to which the stage 20 shown in FIG. 14 is fixed in the horizontal direction. be able to. Further, in the alignment mark recognition step, the position accuracy of the alignment mark 12 can be improved by detecting the position data of the alignment mark 12 with high accuracy.

次に、図23に示すように、ウエハ10の裏面1bに向かって、レーザ光16aを照射して、図21に示すウエハ10の裏面1bの複数のチップ領域10aのそれぞれに形成されたマーク領域5a内に、マーク5(図24参照)を形成する(レーザ照射工程)。図23は、図22に示すウエハの裏面側にレーザ光を照射している状態を示す断面図、図24は、図23に示すウエハの裏面側周辺を拡大して示す拡大断面図である。   Next, as shown in FIG. 23, a laser beam 16a is irradiated toward the back surface 1b of the wafer 10 to form mark areas formed in each of the plurality of chip regions 10a on the back surface 1b of the wafer 10 shown in FIG. A mark 5 (see FIG. 24) is formed in 5a (laser irradiation step). 23 is a cross-sectional view showing a state in which the laser beam is irradiated on the back surface side of the wafer shown in FIG. 22, and FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view showing the periphery of the back surface side of the wafer shown in FIG.

図24に示すように、ウエハ10の裏面1b(半導体基板2dの裏面)は、微細(例えば、10nm〜100nm程度)な凹凸面となっている。本工程では、半導体基板2dの裏面の凸部の一部を取り除き、周囲と比較して平坦化することにより、マーク5を形成する。ここで、前記したように、マーク5の視認性を向上させる観点、あるいは、マーク5の深さが深くなりすぎることにより、WPP1(図1参照)の耐久性が低下することを防止する観点から、マーク5の線幅および深さは、所定の寸法に揃えることが好ましい。そして、マーク5の線幅および深さを所定の寸法内で揃えるためには、レーザ光16aの焦点距離を揃えることが好ましい。   As shown in FIG. 24, the back surface 1b of the wafer 10 (the back surface of the semiconductor substrate 2d) is a fine uneven surface (for example, about 10 nm to 100 nm). In this step, the mark 5 is formed by removing a part of the convex portion on the back surface of the semiconductor substrate 2d and flattening it compared to the surroundings. Here, as described above, from the viewpoint of improving the visibility of the mark 5, or from the viewpoint of preventing the durability of the WPP 1 (see FIG. 1) from being lowered due to the depth of the mark 5 becoming too deep. The line width and depth of the mark 5 are preferably aligned with predetermined dimensions. In order to align the line width and depth of the mark 5 within predetermined dimensions, it is preferable to align the focal lengths of the laser beams 16a.

ここで、ウエハ10に例えば図18に示すような反りが生じた状態で、レーザ光16aを照射した場合、レーザ光16aの焦点距離がウエハ10の面内(裏面1b内)において、一定にならないので、マーク5の線幅および深さを所定の寸法内で揃えることが困難となる。つまりレーザ光16aによる加工精度が低下する。しかし、本実施の形態によれば、レーザ照射工程の前に、ウエハ10に生じた反りを矯正することができるので、レーザ光16aによる加工精度の低下を防止ないしは抑制することができる。   Here, for example, when the laser beam 16a is irradiated with the wafer 10 warped as shown in FIG. 18, the focal length of the laser beam 16a is not constant in the plane of the wafer 10 (in the back surface 1b). Therefore, it becomes difficult to align the line width and depth of the mark 5 within predetermined dimensions. That is, the processing accuracy by the laser beam 16a is lowered. However, according to the present embodiment, it is possible to correct the warp generated in the wafer 10 before the laser irradiation step, and thus it is possible to prevent or suppress a decrease in processing accuracy due to the laser light 16a.

また、マーク5の線幅および深さを所定の寸法内で揃える観点からは、マーク5を形成するために必要な加工エネルギーを低く抑え、加工エネルギーのバラツキの幅を低減することが好ましい。以下、マーク5を形成するレーザ光16aの加工エネルギーのバラツキの幅を低減する、本実施の形態の態様についてさらに詳細に説明する。   Further, from the viewpoint of aligning the line width and depth of the mark 5 within predetermined dimensions, it is preferable to reduce the processing energy required for forming the mark 5 and to reduce the width of the processing energy variation. Hereinafter, the aspect of the present embodiment for reducing the variation width of the processing energy of the laser beam 16a forming the mark 5 will be described in more detail.

図23に示すように、本実施の形態では、ウエハ10の裏面1bがステージ20の上面20aと対向配置されているので、レーザ光16aは、ステージ20を介して(透過して)、ウエハ10の裏面1bに照射される。詳しくは、レーザ光16aは、ステージ20のガラス板21、22およびガラス板21、22の間の中空空間(チャンバ24)を透過してウエハ10の裏面1bに照射される。   As shown in FIG. 23, in the present embodiment, since the back surface 1b of the wafer 10 is disposed opposite to the upper surface 20a of the stage 20, the laser light 16a passes through (transmits) the stage 20 and passes through the wafer 10. The back surface 1b is irradiated. Specifically, the laser beam 16 a passes through the glass plates 21 and 22 of the stage 20 and the hollow space (chamber 24) between the glass plates 21 and 22 and is irradiated to the back surface 1 b of the wafer 10.

このため、ステージ20の構成部材のうち、少なくともガラス板21、22は、レーザ光16aに対して透明な材料で構成されている。ここで、レーザ光16aに対して透明な材料とは、レーザ光16aを吸収しない、あるいは加工対象物であるウエハ10の被加工部(詳しくは、例えば単結晶シリコンからなる半導体基板)と比較して、レーザ光16aの吸収効率が十分に低い材料を指す。本実施の形態では、酸化シリコン(SiO)を主材料として含むガラス材料を用いている。このように、レーザ光16aの吸収効率がウエハ10の被加工部よりも低い材料で、ガラス板21、22を構成することにより、レーザ光16aの一部がガラス板21、22を通過する際に吸収され、裏面1bに到達するレーザ光16aのエネルギー、すなわち、図24に示すマーク5を形成する加工エネルギーのバラツキの幅を低減することができる。 For this reason, at least the glass plates 21 and 22 among the constituent members of the stage 20 are made of a material that is transparent to the laser beam 16a. Here, the material transparent to the laser beam 16a is compared with a portion to be processed of the wafer 10 that does not absorb the laser beam 16a or is a processing target (specifically, for example, a semiconductor substrate made of single crystal silicon). Thus, it refers to a material with sufficiently low absorption efficiency of the laser beam 16a. In this embodiment, a glass material containing silicon oxide (SiO 2 ) as a main material is used. In this way, when the glass plates 21 and 22 are made of a material whose absorption efficiency of the laser beam 16a is lower than that of the processed portion of the wafer 10, a part of the laser beam 16a passes through the glass plates 21 and 22. The energy of the laser beam 16a that is absorbed by the laser beam 16b and reaches the back surface 1b, that is, the variation width of the processing energy for forming the mark 5 shown in FIG. 24 can be reduced.

また、ガラス板21、22を通過する際のレーザ光16aの反射あるいは屈折を抑制する観点から、ガラス板21の上面20a、下面21b、ガラス板22の上面22a、および下面22bは高い平坦性を有していることが好ましい。本実施の形態では、ガラス板21の上面20a、下面21b、ガラス板22の上面22a、および下面22bの平坦度は、ウエハ10の裏面1bの平坦度以上となっている。これにより、ガラス板21、22を通過する際のレーザ光16aの反射あるいは屈折を抑制することができるので、ウエハ10の裏面1bに到達するレーザ光16aのエネルギー、すなわち、図24に示すマーク5を形成する加工エネルギーのバラツキの幅を低減することができる。   Further, from the viewpoint of suppressing reflection or refraction of the laser beam 16a when passing through the glass plates 21 and 22, the upper surface 20a and the lower surface 21b of the glass plate 21, the upper surface 22a and the lower surface 22b of the glass plate 22 have high flatness. It is preferable to have. In the present embodiment, the flatness of the upper surface 20 a and the lower surface 21 b of the glass plate 21, the upper surface 22 a and the lower surface 22 b of the glass plate 22 is equal to or higher than the flatness of the back surface 1 b of the wafer 10. Thereby, since reflection or refraction of the laser beam 16a when passing through the glass plates 21 and 22 can be suppressed, the energy of the laser beam 16a reaching the back surface 1b of the wafer 10, that is, the mark 5 shown in FIG. It is possible to reduce the width of variation in the processing energy that forms.

同様に、ステージ20を通過する際のレーザ光16aの反射あるいは屈折を抑制する観点から、レーザ光16aが、仕切り部材23や、吸引孔25を通過しないようにすることが好ましい。このため、本実施の形態では、前記ウエハ配置工程で、図21に示すように、ウエハ10をステージ20に固定した時に、ウエハ10の裏面1bの複数のマーク領域5aが、平面視において、複数の吸引孔25および仕切り部材23と重ならないように配置する。これにより、ステージ20を通過する際のレーザ光16aの反射あるいは屈折を抑制することができるので、ウエハ10の裏面1bに到達するレーザ光16aのエネルギー、すなわち、図24に示すマーク5を形成する加工エネルギーのバラツキの幅を低減することができる。   Similarly, from the viewpoint of suppressing reflection or refraction of the laser beam 16a when passing through the stage 20, it is preferable that the laser beam 16a does not pass through the partition member 23 or the suction hole 25. For this reason, in the present embodiment, when the wafer 10 is fixed to the stage 20 in the wafer placement step, a plurality of mark regions 5a on the back surface 1b of the wafer 10 are plural in plan view as shown in FIG. The suction hole 25 and the partition member 23 are arranged so as not to overlap. Thereby, since reflection or refraction of the laser beam 16a when passing through the stage 20 can be suppressed, the energy of the laser beam 16a reaching the back surface 1b of the wafer 10, that is, the mark 5 shown in FIG. 24 is formed. The range of variation in processing energy can be reduced.

また、本実施の形態では、仕切り部材23は、ガラス材料で構成されている。このため、仮に、レーザ光16aが仕切り部材23を通過した場合であっても、仕切り部材23により、レーザ光16aの一部が吸収されることは抑制できる。しかし、ガラス材料からなる仕切り部材23であっても、レーザ光16aが仕切り部材23を通過すれば、反射、あるいは屈折によりウエハ10の裏面1bに到達するレーザ光16aのエネルギーにバラツキが生じる懸念がある。図21に示すように、ウエハ10の裏面1bの複数のマーク領域5aが、平面視において、仕切り部材23と重ならないように配置すれば、これを防止ないしは抑制することができる。ウエハ10の裏面1bの複数のマーク領域5aが、平面視において、仕切り部材23と重ならないように配置するための具体的態様として、本実施の形態では、図21に示すように、ウエハ10のダイシング領域10cが仕切り部材23上に位置するように、ウエハ10をステージ20上に配置している。複数のマーク領域5aは、前記したようにウエハ10の複数のチップ領域10a内に、それぞれ形成されるため、仕切り部材23とダイシング領域10cとが重なるように配置することで、レーザ照射工程において、レーザ光16aが仕切り部材23を通過することを防止ないしは抑制することができる。   Moreover, in this Embodiment, the partition member 23 is comprised with the glass material. For this reason, even if the laser beam 16a passes through the partition member 23, the partition member 23 can suppress a part of the laser beam 16a from being absorbed. However, even if the partition member 23 is made of a glass material, if the laser beam 16a passes through the partition member 23, there is a concern that the energy of the laser beam 16a reaching the back surface 1b of the wafer 10 may vary due to reflection or refraction. is there. As shown in FIG. 21, if the plurality of mark regions 5a on the back surface 1b of the wafer 10 are arranged so as not to overlap the partition member 23 in plan view, this can be prevented or suppressed. As a specific mode for disposing the plurality of mark regions 5a on the back surface 1b of the wafer 10 so as not to overlap the partition member 23 in plan view, in the present embodiment, as shown in FIG. The wafer 10 is arranged on the stage 20 so that the dicing area 10c is positioned on the partition member 23. Since the plurality of mark regions 5a are respectively formed in the plurality of chip regions 10a of the wafer 10 as described above, by arranging the partition member 23 and the dicing region 10c so as to overlap, in the laser irradiation step, It is possible to prevent or suppress the laser light 16a from passing through the partition member 23.

なお、図16に示すように、ステージ20において、チャンバ24bの内側に配置されるチャンバ24aと、ステージ20の外側に配置される配管L1を接続するためには、チャンバ24aから配管L1までを接続する引出配管部24cが必要となる。この引出配管部24cは、例えば、図23に示すガラス板22を貫通し、ガラス板22の下面22bに向かって形成することも考えられる。しかし、この場合、ガラス板22の下面22b側に引き出した後で接続される配管L1(図16参照)が、レーザ光16aの照射経路と重なってしまう場合がある。そこで、本実施の形態では、図16に示すように、チャンバ24aからチャンバ24bおよび枠体26を貫通してステージ20の側面に向かって引き出される引出配管部24cを形成している。このように引出配管部24cをステージ20の側面に向かって形成する場合、必要な吸引力によっては、図21にしめすように引出配管部24cの幅がダイシング領域10cの幅よりも太くなる場合がある。しかし、この場合であっても、ダイシング領域10cが引出配管部24cと重なるように配置することで、レーザ照射工程において、レーザ光16a(図23参照)が引出配管部24cを通過することを抑制することができる。また、レーザ光16a(図23参照)が引出配管部24cを通過するリスクを低減する観点からは、引出配管部24cの数は少なくすることが好ましく、本実施の形態では、一つの引出配管部24cがチャンバ24aに接続される構造としている。一方、図16に示すチャンバ24bから配管L2までを接続する引出配管部24dには引出配管部24cのような数の制限はなく、必要な吸引力に応じて決定することができる。例えば、図16では、一つの引出配管部24dがチャンバ24bに接続される構造を示しているが、この変形例として、複数の引出配管部24dを形成することもできる。   As shown in FIG. 16, in the stage 20, in order to connect the chamber 24a arranged inside the chamber 24b and the pipe L1 arranged outside the stage 20, the chamber 24a to the pipe L1 are connected. The drawing piping portion 24c to be used is required. It is also conceivable that the lead-out piping part 24 c is formed, for example, through the glass plate 22 shown in FIG. 23 and toward the lower surface 22 b of the glass plate 22. However, in this case, the pipe L1 (see FIG. 16) connected after being drawn out to the lower surface 22b side of the glass plate 22 may overlap the irradiation path of the laser light 16a. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 16, a lead-out piping portion 24 c that extends from the chamber 24 a through the chamber 24 b and the frame body 26 toward the side surface of the stage 20 is formed. Thus, when forming the extraction | drawer piping part 24c toward the side surface of the stage 20, depending on required suction | attraction force, the width | variety of the extraction | drawer piping part 24c may become thicker than the width | variety of the dicing area | region 10c as shown in FIG. is there. However, even in this case, the dicing region 10c is arranged so as to overlap the extraction piping portion 24c, thereby suppressing the laser light 16a (see FIG. 23) from passing through the extraction piping portion 24c in the laser irradiation process. can do. Further, from the viewpoint of reducing the risk that the laser beam 16a (see FIG. 23) passes through the extraction piping portion 24c, it is preferable to reduce the number of extraction piping portions 24c. In the present embodiment, one extraction piping portion is used. 24c is connected to the chamber 24a. On the other hand, the number of the drawing piping portions 24d connecting the chamber 24b to the piping L2 shown in FIG. 16 is not limited as the number of the drawing piping portions 24c, and can be determined according to the required suction force. For example, FIG. 16 shows a structure in which one extraction pipe portion 24d is connected to the chamber 24b. However, as a modification, a plurality of extraction pipe portions 24d can be formed.

また、本実施の形態では、図23に示すレーザ光16aとして、緑色の波長域(495nm〜570nm)の波長を有する、所謂、グリーンレーザを用いている。さらに詳しく説明すると、例えば、イットリウム、アルミニウムおよびガーネットの結晶を用いたYAGレーザの波長(例えば1064nm)を、波長変換素子(図示は省略)を通過させることで、1/2波長に変換し、例えば、532nmの波長を有するグリーンレーザとしている。レーザ光16aの波長を緑色の波長域とすることで、赤外レーザ(例えば、波長変換前のYAGレーザ)を用いる場合と比較して、被照射対象物であるウエハ10(詳しくは、例えばシリコンからなる半導体基板)のレーザ光吸収効率が上昇する。一方、ガラス材料からなるガラス板21、22のレーザ光吸収効率は半導体基板のレーザ光吸収効率よりは上昇しない。このため、図24に示すマーク5を形成するために必要なレーザ光16aの加工エネルギーを低く抑えることができる。本実施の形態では、図23に示すレーザ光源16の条件を、例えば、出力を2.5W、周波数を30kHz、パルス幅を18μsとしている。また、マーク5の形状を図3に示すような所定形状とするためには、ウエハ10の裏面1bにおいて、レーザ光16aをマーク5の形状に沿った軌道でスキャン(走査)する必要があるが、このスキャンスピードは、例えば400mm/sとしている。このように、レーザ光16aとして、所謂、グリーンレーザを照射することにより、マーク5(図24参照)を形成するために必要なレーザ光16aの加工エネルギーを抑制することができるので、レーザ光16aのバラツキの幅を低減することができる。   In the present embodiment, a so-called green laser having a wavelength in the green wavelength range (495 nm to 570 nm) is used as the laser light 16a shown in FIG. More specifically, for example, the wavelength (for example, 1064 nm) of a YAG laser using yttrium, aluminum, and garnet crystals is converted into a half wavelength by passing through a wavelength conversion element (not shown). The green laser has a wavelength of 532 nm. By setting the wavelength of the laser light 16a to a green wavelength region, the wafer 10 that is an object to be irradiated (specifically, for example, silicon, for example) compared to the case where an infrared laser (for example, a YAG laser before wavelength conversion) is used. This increases the laser light absorption efficiency of the semiconductor substrate. On the other hand, the laser light absorption efficiency of the glass plates 21 and 22 made of a glass material does not rise higher than the laser light absorption efficiency of the semiconductor substrate. For this reason, the processing energy of the laser beam 16a required for forming the mark 5 shown in FIG. 24 can be kept low. In the present embodiment, the conditions of the laser light source 16 shown in FIG. 23 are, for example, an output of 2.5 W, a frequency of 30 kHz, and a pulse width of 18 μs. Further, in order to make the shape of the mark 5 a predetermined shape as shown in FIG. 3, it is necessary to scan (scan) the laser beam 16 a on the trajectory along the shape of the mark 5 on the back surface 1 b of the wafer 10. The scan speed is 400 mm / s, for example. Thus, by irradiating a so-called green laser as the laser beam 16a, the processing energy of the laser beam 16a necessary for forming the mark 5 (see FIG. 24) can be suppressed, so the laser beam 16a. The width of the variation can be reduced.

以上に説明した各工程により、図21に示す複数のマーク領域5aには、例えば図3に示すような所定形状のマーク5がそれぞれ形成される。マーク5が形成されたウエハ10は、図14に示すハンドラ35によりステージ20上からウエハラック配置部31に搬送される(図5に示すアンロード工程)。そして、ウエハラック配置部31に配置されたウエハラック32に収納されて次工程(本実施の形態では、ボールマウント工程)に搬送される。   Through the processes described above, marks 5 having a predetermined shape as shown in FIG. 3, for example, are formed in the plurality of mark regions 5a shown in FIG. The wafer 10 on which the mark 5 is formed is transferred from the stage 20 to the wafer rack placement unit 31 by the handler 35 shown in FIG. 14 (unloading step shown in FIG. 5). And it is accommodated in the wafer rack 32 arrange | positioned at the wafer rack arrangement | positioning part 31, and is conveyed to the following process (this Embodiment ball mounting process).

5.ボールマウント工程
次に、ボールマウント工程では、図25に示すように、ランド部3cに半田ボール4を搭載する。図25は、裏面にマークが形成されたウエハの表面側に形成されたランド部に半田ボールを搭載した状態を示す拡大断面図である。
5. Ball Mounting Step Next, in the ball mounting step, as shown in FIG. 25, the solder balls 4 are mounted on the land portions 3c. FIG. 25 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which solder balls are mounted on land portions formed on the front surface side of a wafer having marks formed on the back surface.

本工程では、まず、ウエハ10の表面1aにおいて、絶縁膜3fから露出する複数のランド部3cそれぞれの上に略球形に形成された半田ボール4を配置する。半田ボール4の直径は、特に限定されないが、本実施の形態では、例えば約100μmとなっている。なお、半田ボール4とランド部3cを確実に接合するため、半田ボール4は、例えば、フラックスと呼ばれる活性剤を介してランド部3c上に配置する。フラックスは、例えば、半田ボール4の表面に形成された酸化膜と接触することで、これを取り除くことができるので、半田ボール4の濡れ性を向上させることができる活性剤である。続いて、半田ボール4を配置したウエハ10に熱処理(リフロー)を施し、複数の半田ボール4を溶融させて複数のランド部3cとそれぞれ接合する。リフロー工程では、ウエハ10をリフロー炉に配置して、半田ボール4の融点よりも高い温度、例えば、260℃以上まで加熱する。本実施の形態のようにフラックスを用いて半田ボール4とランド部3c接合した場合には、熱処理後にフラックス成分の残渣を取り除くための洗浄を行う。   In this step, first, on the surface 1a of the wafer 10, the solder balls 4 formed in a substantially spherical shape are arranged on each of the plurality of land portions 3c exposed from the insulating film 3f. The diameter of the solder ball 4 is not particularly limited, but in the present embodiment, it is about 100 μm, for example. In addition, in order to join the solder ball 4 and the land part 3c reliably, the solder ball 4 is arrange | positioned on the land part 3c through the activator called a flux, for example. The flux is an activator that can improve the wettability of the solder ball 4 because it can be removed, for example, by coming into contact with an oxide film formed on the surface of the solder ball 4. Subsequently, heat treatment (reflow) is performed on the wafer 10 on which the solder balls 4 are arranged, and the plurality of solder balls 4 are melted and joined to the plurality of land portions 3c, respectively. In the reflow process, the wafer 10 is placed in a reflow furnace and heated to a temperature higher than the melting point of the solder balls 4, for example, 260 ° C. or higher. When the solder balls 4 and the land portions 3c are joined using a flux as in the present embodiment, cleaning is performed to remove the residue of the flux component after the heat treatment.

なお、本工程は、前記したマーク形成工程の前に行うことができる。マーク形成工程の前にボールマウント工程を行う場合には、前記したウエハ配置工程において、図18に示すハンドラ35により、複数の半田ボール4(図25参照)が搭載されたウエハ10の表面1aを吸着保持することとなる。しかし、図25に示すように半田ボール4を搭載しても、ウエハ10の表面1aから突出する半田ボール4の高さは、数十μm〜数百μm程度である(本実施の形態では、例えば、約100μm)。このため、半田ボール4が形成されていた場合であっても、表面1a側を吸着保持することは可能である。また、ウエハ10に生じた反り変形は、ウエハ10の裏面1b側から作用する吸引力により、矯正するので、ウエハ10の表面1a側に複数の半田ボール4が搭載されていても、これらを損傷させることなく矯正することができる。   In addition, this process can be performed before the above-mentioned mark formation process. When the ball mounting process is performed before the mark forming process, the surface 1a of the wafer 10 on which the plurality of solder balls 4 (see FIG. 25) are mounted by the handler 35 shown in FIG. Adsorption will be held. However, even when the solder balls 4 are mounted as shown in FIG. 25, the height of the solder balls 4 protruding from the surface 1a of the wafer 10 is about several tens μm to several hundreds μm (in this embodiment, For example, about 100 μm). For this reason, even if the solder ball 4 is formed, the surface 1a side can be adsorbed and held. Further, since the warp deformation generated in the wafer 10 is corrected by the suction force acting from the back surface 1b side of the wafer 10, even if a plurality of solder balls 4 are mounted on the front surface 1a side of the wafer 10, these are damaged. You can correct without having to.

また、本工程は、前記した裏面研削工程の前に行うこともできる。ただし、裏面研削工程において、半田ボール4が損傷すること、あるいは半田ボール4の接合部が剥離すること、を防止する観点から、裏面研削工程の後で行うことが好ましい。   Moreover, this process can also be performed before an above described back surface grinding process. However, in the back grinding process, it is preferable to carry out after the back grinding process from the viewpoint of preventing the solder ball 4 from being damaged or the joint portion of the solder ball 4 from being peeled off.

6.個片化工程
次に、個片化工程では、図26に示すダイシング領域10cに沿ってウエハ10を分割し、チップ領域10a毎に個片化して、WPP1を、複数取得する。図26は、図25に示すウエハをダイシング領域に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。本実施の形態では、例えば、本実施の形態では、ダイシングブレードなどの切削治具(回転刃)18をダイシング領域10cに沿って走らせてウエハ10を切削し、複数のWPP1に個片化する。この時、個片化されたWPP1が周囲に飛散することを防止するため、ダイシングテープなどの粘着テープ19をウエハ10の裏面1bに貼り付けた状態で切削する。
6). Individualization Step Next, in the individualization step, the wafer 10 is divided along the dicing region 10c shown in FIG. 26, and is divided into individual chip regions 10a to obtain a plurality of WPP1. FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the wafer shown in FIG. 25 is cut along the dicing area. In the present embodiment, for example, in this embodiment, a cutting jig (rotating blade) 18 such as a dicing blade is run along the dicing area 10c to cut the wafer 10 and separate it into a plurality of WPPs 1. At this time, in order to prevent the separated WPP 1 from being scattered around, cutting is performed with an adhesive tape 19 such as a dicing tape attached to the back surface 1 b of the wafer 10.

図1〜図3に示すWPP1が完成する。その後、WPP1の外観検査や電気的試験など必要な検査を行う(検査工程)。その後、WPP1を出荷するための包装工程などに搬送される。   The WPP 1 shown in FIGS. 1 to 3 is completed. Thereafter, necessary inspections such as an appearance inspection and an electrical test of the WPP 1 are performed (inspection process). Then, it is conveyed to the packaging process for shipping WPP1.

(実施の形態2)
次に、前記実施の形態1で説明したWPP1を製造する、別の実施態様について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態1で説明した半導体装置の製造方法との相違点を中心に説明し、共通する部分は、説明を省略する。また、図面についても前記実施の形態1との相違点を説明するために必要な図面を示し、必要に応じ、前記実施の形態1で説明した図面を引用して説明する。本実施の形態2の半導体装置の製造方法は、マーク形成工程において、ウエハの表面側をステージの上面と対向させて配置する点を除き、前記実施の形態1で説明した半導体装置の製造方法と同様である。図27は、図12の変形例である本実施の形態の半導体ウエハの裏面にマークを形成する工程の概要を模式的に示す説明図である。また、図28は図15の変形例であって、図14に示すウエハラック配置部に配置するウエハラックに複数のウエハが搭載された状態を示す断面図である。また、図29、図30、図31は、それぞれ図18、図19、図20の変形例を示す断面図である。また、図32は、図21の変形例を示す平面図である。また、図33、図34は、それぞれ図22、図23の変形例を示す断面図である。
(Embodiment 2)
Next, another embodiment for manufacturing the WPP 1 described in the first embodiment will be described. In the present embodiment, the description will focus on the differences from the semiconductor device manufacturing method described in the first embodiment, and the description of the common parts will be omitted. The drawings necessary for explaining the differences from the first embodiment are also shown, and the drawings described in the first embodiment will be cited as necessary. The manufacturing method of the semiconductor device according to the second embodiment is the same as the manufacturing method of the semiconductor device described in the first embodiment, except that, in the mark forming step, the surface side of the wafer is arranged opposite to the upper surface of the stage. It is the same. FIG. 27 is an explanatory view schematically showing an outline of a process of forming a mark on the back surface of the semiconductor wafer according to the present embodiment which is a modification of FIG. FIG. 28 is a modification of FIG. 15 and is a cross-sectional view showing a state in which a plurality of wafers are mounted on a wafer rack arranged in the wafer rack arrangement section shown in FIG. FIGS. 29, 30, and 31 are cross-sectional views showing modified examples of FIGS. 18, 19, and 20, respectively. FIG. 32 is a plan view showing a modification of FIG. 33 and 34 are cross-sectional views showing modifications of FIGS. 22 and 23, respectively.

図27に示すように、本実施の形態では、マーク形成工程は、ウエハ10の表面1aがステージ20の上面20aと対向するように配置した状態で行う。このため、前記実施の形態で説明したアライメントマーク認識工程では、ステージ20よりも下方に配置した撮像装置15により行う。また、前記実施の形態1で説明したレーザ照射工程は、ステージ20よりも上方に配置したレーザ光源16により行う。以下、図28〜図34を用いて、前記実施の形態との相違点を詳細に説明する。   As shown in FIG. 27, in the present embodiment, the mark forming step is performed in a state where the surface 1 a of the wafer 10 is disposed so as to face the upper surface 20 a of the stage 20. For this reason, the alignment mark recognition process described in the above embodiment is performed by the imaging device 15 disposed below the stage 20. The laser irradiation process described in the first embodiment is performed by the laser light source 16 disposed above the stage 20. Hereinafter, differences from the above-described embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 28 to 34.

まず、図28に示すように、本実施の形態のマーク形成工程において、図14に示すウエハラック配置部31するウエハラック32には、複数のウエハ10のそれぞれが、表面1aを下方に向けた状態で積層されている。つまり、前記実施の形態1とは、上下を反転させた状態で積層されている。本実施の形態では、少なくともレーザ照射工程が完了するまでの各工程において、ウエハ10の表面1aが下方に向いた状態で搬送される。このため、本実施の形態2で説明したプリアライメント工程では、ウエハ10の表面1aが下方に向いた状態で、図14に示すプリアライナ33に搬送され、ステージ(プリアラインステージ)33a上に配置される。そして、プリアライナ33のステージ33a上に配置された位置検出部33bにより、ウエハ10の方向識別部10d(図6参照)の位置が検出される。   First, as shown in FIG. 28, in the mark forming process of the present embodiment, each of the plurality of wafers 10 faces the surface 1a downward in the wafer rack 32 of the wafer rack placement unit 31 shown in FIG. It is laminated in a state. That is, the first and second embodiments are stacked in an inverted state. In this embodiment, at least in each process until the laser irradiation process is completed, the wafer 1 is transferred with the surface 1a facing downward. For this reason, in the pre-alignment process described in the second embodiment, the wafer 10 is transferred to the pre-aligner 33 shown in FIG. 14 with the front surface 1a facing downward, and is placed on the stage (pre-aligned stage) 33a. The The position of the direction identification unit 10d (see FIG. 6) of the wafer 10 is detected by the position detection unit 33b arranged on the stage 33a of the pre-aligner 33.

また、本実施の形態のウエハ配置工程では、図29に示すように、ハンドラ35の保持部35aにより、ウエハ10の裏面1b側を保持して、ステージ20の上面20aとウエハ10の表面1aが対向するように、ウエハ10をステージ20上に配置する。ここで、ウエハ10に生じる反り変形の変形方向は前記実施の形態1と同様である。すなわち、図13に示すように、ウエハ10の表面1aを上方に向けて配置した時に、表面1aの中心を通る一つの中心線(仮想線)13に沿った各断面のそれぞれが、端部側よりも中央部側の方が低い位置に配置される凹形状を成すように、ウエハ10が反り変形する。このため、ウエハ10をステージ20上に配置すると、図29に示すように、ウエハ10の周縁部側がステージ20の上面20aと当接し、当接した領域の内側では、ウエハ10の表面1aとステージ20の上面20aの間に隙間が生じる。この時、ウエハ10の表面1aのアライメントマーク12(図11参照)が、平面視において、複数の吸引孔25および仕切り部材23と重ならないように配置する。詳しくは、図32に示すように、ウエハ10をステージ20に固定した時に、ウエハ10の表面1aの複数のアライメントマーク12が、平面視において、複数の吸引孔25および仕切り部材23と重ならないように配置する。これにより、図33に示す本実施の形態のアライメントマーク認識工程において、照明装置17からウエハ10の表面1aに向かって照射される照明光17a、または、ウエハ10からの反射光17bが、吸引孔25や仕切り部材23を通過して、アライメントマークの検出精度が低下することを防止ないしは抑制することができる。   In the wafer placement process of the present embodiment, as shown in FIG. 29, the holding portion 35a of the handler 35 holds the back surface 1b side of the wafer 10, and the upper surface 20a of the stage 20 and the front surface 1a of the wafer 10 are The wafer 10 is placed on the stage 20 so as to face each other. Here, the deformation direction of the warp deformation generated in the wafer 10 is the same as that in the first embodiment. That is, as shown in FIG. 13, when the surface 1a of the wafer 10 is arranged upward, each cross section along one center line (virtual line) 13 passing through the center of the surface 1a is the end side. The wafer 10 is warped and deformed so as to form a concave shape arranged at a lower position on the center side. Therefore, when the wafer 10 is placed on the stage 20, as shown in FIG. 29, the peripheral edge side of the wafer 10 abuts the upper surface 20a of the stage 20, and inside the abutted area, the surface 1a of the wafer 10 and the stage A gap is generated between the upper surfaces 20a of the twenty. At this time, the alignment mark 12 (see FIG. 11) on the surface 1a of the wafer 10 is arranged so as not to overlap the plurality of suction holes 25 and the partition member 23 in plan view. Specifically, as shown in FIG. 32, when the wafer 10 is fixed to the stage 20, the plurality of alignment marks 12 on the surface 1 a of the wafer 10 do not overlap the plurality of suction holes 25 and the partition member 23 in plan view. To place. Thus, in the alignment mark recognition process of the present embodiment shown in FIG. 33, the illumination light 17a emitted from the illumination device 17 toward the surface 1a of the wafer 10 or the reflected light 17b from the wafer 10 is sucked into the suction holes. 25 and the partition member 23 can be prevented or suppressed from lowering the detection accuracy of the alignment mark.

前記実施の形態1と同様に、本実施の形態2でも、プリアライメント工程を行うので、ウエハ10をステージ20上に搬送し、ステージ20上に配置する時には、マーク形成装置30(図14参照)の制御部30a(図14参照)において、ウエハ10における複数のアライメントマーク12(図32参照)の位置データを方向識別部10dの位置データから、算出することができる。そして、算出されたマーク領域5aの位置データに基づいて、ハンドラ35を介してウエハ10を移動させることにより、ウエハ10の表面1aの所定の位置に形成された複数のアライメントマーク12(図32参照)が複数の吸引孔25および仕切り部材23と重ならないように配置することができる。   As in the first embodiment, since the pre-alignment process is also performed in the second embodiment, when the wafer 10 is transferred onto the stage 20 and placed on the stage 20, the mark forming apparatus 30 (see FIG. 14). In the control unit 30a (see FIG. 14), the position data of the plurality of alignment marks 12 (see FIG. 32) on the wafer 10 can be calculated from the position data of the direction identification unit 10d. Then, based on the calculated position data of the mark area 5a, the wafer 10 is moved via the handler 35, whereby a plurality of alignment marks 12 formed at predetermined positions on the surface 1a of the wafer 10 (see FIG. 32). ) Can be arranged so as not to overlap the plurality of suction holes 25 and the partition member 23.

ところで、本実施の形態2では、ウエハ10の表面1aがステージ20の上面20aと対向するようにウエハ10を配置するので、ウエハ固定工程が前記実施の形態1とは以下の点で異なる。すなわち、本実施の形態では、図29に示すように、ステージ20上に配置されたウエハ10の表面1a側を吸引して、ウエハ10の固定、および反り変形の矯正を行う。ここで、吸引孔25からの吸引を行う前には、周縁部側に配置される吸引孔25bからウエハ10の表面1aまでの距離の方が、吸引孔25aの内側に配置される吸引孔25aからウエハ10の表面1aまでの距離よりも短い。このため、チャンバ24a、24bの減圧を開始すると、図30に示すように、まず、複数の吸引孔25bがウエハ10の表面1aを吸着する。そして、ウエハ10の表面1aが複数の吸引孔25bに吸着されると、吸引孔25bの吸引力により、ウエハ10の反り変形がステージ20の上面20aに倣って矯正される。この矯正により、ウエハ10の周縁部の内側(中央部)において、表面1aと吸引孔25aの距離が近づくこととなる。そして、表面1aと吸引孔25aの距離が近づいた状態で、チャンバ24a内を減圧すると、図31に示すようにウエハ10の表面1aが、複数の吸引孔25aに吸着固定される。この時、吸引孔25aの吸引力により、ウエハ10の中央部においても反り変形がステージ20の上面20aに倣って矯正される。つまり、本工程により、ウエハ10の反り変形を矯正し、表面1aを平坦化することができる。また、これにより、ウエハ10の表面1a全体をしっかりと吸着固定することができる。   Incidentally, in the second embodiment, the wafer 10 is arranged so that the surface 1a of the wafer 10 faces the upper surface 20a of the stage 20, and therefore the wafer fixing process is different from the first embodiment in the following points. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 29, the surface 1a side of the wafer 10 placed on the stage 20 is sucked to fix the wafer 10 and correct the warp deformation. Here, before the suction from the suction hole 25, the distance from the suction hole 25b arranged on the peripheral edge side to the surface 1a of the wafer 10 is the suction hole 25a arranged inside the suction hole 25a. Is shorter than the distance from the surface 1 a of the wafer 10. For this reason, when the decompression of the chambers 24a, 24b is started, first, the plurality of suction holes 25b adsorb the surface 1a of the wafer 10 as shown in FIG. When the surface 1a of the wafer 10 is adsorbed by the plurality of suction holes 25b, the warp deformation of the wafer 10 is corrected following the upper surface 20a of the stage 20 by the suction force of the suction holes 25b. By this correction, the distance between the surface 1a and the suction hole 25a becomes closer to the inner side (center portion) of the peripheral portion of the wafer 10. When the inside of the chamber 24a is depressurized while the distance between the surface 1a and the suction hole 25a is close, the surface 1a of the wafer 10 is adsorbed and fixed to the plurality of suction holes 25a as shown in FIG. At this time, the warp deformation is corrected in the central portion of the wafer 10 along the upper surface 20a of the stage 20 by the suction force of the suction holes 25a. In other words, the warping deformation of the wafer 10 can be corrected and the surface 1a can be flattened by this step. Thereby, the entire surface 1a of the wafer 10 can be firmly adsorbed and fixed.

ところで、本実施の形態2では、ウエハ10の周縁部側がステージ20の上面20aと当接するので、前記実施の形態1よりもウエハ10が安定し易い。このため、前記実施の形態1のように、チャンバ24a、24bを減圧するタイミングをずらさなくても、ウエハ10の表面1aを吸着する吸着順序を、確実に複数の吸引孔25b、複数の吸引孔25aの順とすることができる。したがって、例えば、ウエハ配置工程の前、ウエハ配置工程と同時、あるいはウエハ配置工程の後で、チャンバ24a、24bの減圧を同時に開始することもできる。ただし、ウエハ10の反り変形が図30に示すようにある程度矯正されるまでは、チャンバ24aの減圧を行っても吸引孔25aはウエハ10を吸着しないので、減圧に要するエネルギーを低減する観点からは、チャンバ24b、チャンバ24aの順で減圧を開始することが好ましい。   Incidentally, in the second embodiment, since the peripheral edge side of the wafer 10 contacts the upper surface 20a of the stage 20, the wafer 10 is more stable than the first embodiment. For this reason, as in the first embodiment, the suction sequence for sucking the surface 1a of the wafer 10 can be surely performed with the plurality of suction holes 25b and the plurality of suction holes without shifting the timing of decompressing the chambers 24a and 24b. The order can be 25a. Therefore, for example, the decompression of the chambers 24a and 24b can be started before the wafer placement process, simultaneously with the wafer placement process, or after the wafer placement process. However, until the warp deformation of the wafer 10 is corrected to some extent as shown in FIG. 30, the suction hole 25a does not adsorb the wafer 10 even if the chamber 24a is depressurized. From the viewpoint of reducing the energy required for depressurization. It is preferable to start depressurization in the order of the chamber 24b and the chamber 24a.

また、前記実施の形態1では、ウエハ10の裏面1bの中央部側から周縁部側に向かってウエハ10の反り変形が矯正されるため、吸引孔25aが先に吸着されれば、矯正時に生じるウエハ10の歪み量を低減することができる。しかし、本実施の形態2では、ウエハ10の周縁部側が、先に吸引孔25bにより吸着固定されるため、矯正時に生じるウエハ10の歪み量が前記実施の形態1よりも大きくなる。そこで、矯正時の歪み量を低減する観点から、本実施の形態2では、複数の吸引孔25aによりウエハ10の表面1aが吸着された後、チャンバ24b内の減圧状態を開放することが好ましい。言い換えれば、複数の吸引孔25aによりウエハ10の表面1aが吸着された後、チャンバ24b内を加圧(チャンバ24b外の大気圧と同程度まで戻す)することが好ましい。これにより、ウエハ10の周縁部は、固定状態から開放されるため、矯正時に生じた歪み量を低減することができる。その後、再びチャンバ24b内を減圧すれば、歪み量の増加を抑制し、かつ、複数の吸引孔25bによりウエハ10を吸着固定することができる。   Further, in the first embodiment, since the warp deformation of the wafer 10 is corrected from the center side to the peripheral side of the back surface 1b of the wafer 10, if the suction hole 25a is adsorbed first, it occurs during correction. The amount of distortion of the wafer 10 can be reduced. However, in the second embodiment, since the peripheral edge side of the wafer 10 is first sucked and fixed by the suction holes 25b, the distortion amount of the wafer 10 generated during correction becomes larger than that in the first embodiment. Therefore, from the viewpoint of reducing the amount of distortion during correction, in the second embodiment, it is preferable to release the reduced pressure state in the chamber 24b after the surface 1a of the wafer 10 is adsorbed by the plurality of suction holes 25a. In other words, after the surface 1a of the wafer 10 is adsorbed by the plurality of suction holes 25a, the inside of the chamber 24b is preferably pressurized (returned to the same level as the atmospheric pressure outside the chamber 24b). Thereby, since the peripheral part of the wafer 10 is released from the fixed state, the amount of distortion generated during correction can be reduced. Thereafter, if the pressure in the chamber 24b is reduced again, an increase in the amount of distortion can be suppressed, and the wafer 10 can be adsorbed and fixed by the plurality of suction holes 25b.

次に、図33に示すように、ウエハ10が固定された状態で、ウエハ10の表面1aに形成されたアライメントマーク12(図32参照)を認識する(アライメントマーク認識工程)。本実施の形態2では、例えば、図32に示すように、ステージ20の下方に配置した照明装置17からウエハ10の表面1aに向かって照明光17aを照射して、ウエハ10からの反射光17bを撮像装置15で結像させてアライメントマーク12(図32参照)の位置および向きを、前記プリアライメント工程よりも高精度で検出する。このため、照明光17aおよび反射光17bは、少なくともステージ20を構成するガラス板21、22を通過することとなる。したがって、ステージ20の構成部材のうち、少なくともガラス板21、22は、照明光17aおよび反射光17bに対して透明な材料で構成されている。ここで、照明光17aおよび反射光17bに対して透明な材料とは、照射対象物であるウエハ10の被照射部(詳しくは、ウエハ10の表面1aに形成されたアライメントマーク)と比較して、照明光17aおよび反射光17bの吸収率が十分に低い材料を指す。また、照明光17aおよび反射光17bに対する屈折率がアライメントマーク12よりも低い材料を用いることが好ましい。本実施の形態2では、前記実施の形態1と同様に、酸化シリコン(SiO)を主材料として含むガラス材料を用いている。このように、照明光17aおよび反射光17bに対する吸収効率および屈折率が、ウエハ10の被照射部よりも低い材料で、ガラス板21、22を構成することにより、照明光17aおよび反射光17bの一部がガラス板21、22を通過する際に吸収され、あるいは屈折して、アライメントマーク12(図32参照)の検出精度が低下することを抑制することができる。 Next, as shown in FIG. 33, the alignment mark 12 (see FIG. 32) formed on the surface 1a of the wafer 10 is recognized with the wafer 10 fixed (alignment mark recognition step). In the second embodiment, for example, as shown in FIG. 32, the illumination light 17a is irradiated from the illumination device 17 arranged below the stage 20 toward the surface 1a of the wafer 10, and the reflected light 17b from the wafer 10 is irradiated. Is imaged by the imaging device 15, and the position and orientation of the alignment mark 12 (see FIG. 32) are detected with higher accuracy than in the pre-alignment step. For this reason, the illumination light 17 a and the reflected light 17 b pass through at least the glass plates 21 and 22 constituting the stage 20. Therefore, at least the glass plates 21 and 22 among the constituent members of the stage 20 are made of a material that is transparent to the illumination light 17a and the reflected light 17b. Here, the material transparent to the illumination light 17a and the reflected light 17b is compared with an irradiated portion of the wafer 10 that is an irradiation target (specifically, an alignment mark formed on the surface 1a of the wafer 10). A material that has a sufficiently low absorption rate of the illumination light 17a and the reflected light 17b. Further, it is preferable to use a material having a refractive index lower than that of the alignment mark 12 with respect to the illumination light 17a and the reflected light 17b. In the second embodiment, similarly to the first embodiment, a glass material containing silicon oxide (SiO 2 ) as a main material is used. As described above, the glass plates 21 and 22 are made of a material whose absorption efficiency and refractive index with respect to the illumination light 17a and the reflected light 17b are lower than that of the irradiated portion of the wafer 10, so that the illumination light 17a and the reflected light 17b It is possible to suppress a decrease in detection accuracy of the alignment mark 12 (see FIG. 32) due to absorption or refraction when part of the glass plates 21 and 22 passes.

次に、図34に示すように、ウエハ10の裏面1bに向かって、レーザ光16aを照射して、図11に示すウエハ10の裏面1bの複数のチップ領域10aのそれぞれに形成されたマーク領域5a内に、マーク5(図4参照)を形成する(レーザ照射工程)。本工程では、例えば図34に示すように、ステージ20の上方に配置したレーザ光源16からレーザ光16aを照射する。このため、本実施の形態では、レーザ光16aは、ステージ20を介さずに、ウエハ10の裏面1bに照射される。   Next, as shown in FIG. 34, a laser beam 16a is irradiated toward the back surface 1b of the wafer 10 to form mark areas formed in each of the plurality of chip regions 10a on the back surface 1b of the wafer 10 shown in FIG. A mark 5 (see FIG. 4) is formed in 5a (laser irradiation step). In this step, for example, as shown in FIG. 34, laser light 16a is irradiated from a laser light source 16 disposed above the stage 20. For this reason, in the present embodiment, the laser beam 16 a is irradiated to the back surface 1 b of the wafer 10 without passing through the stage 20.

なお、本実施の形態2の半導体装置の製造方法は、上記した相違点を除き、前記実施の形態1で説明した半導体装置およびその製造方法と同様である。したがって、重複する説明は省略するが、上記相違点を除き、前記実施の形態1で説明した発明を適用することができる。ただし、前記実施の形態1では、変形例として、ボールマウント工程をマーク形成工程の前に行うことができる旨を説明した。しかし、本実施の形態2では、ウエハ10の表面1aをステージ20の上面と対向させて固定するので、半田ボール4(図25参照)の損傷や剥離を防止する観点から、ボールマウント工程は、マーク形成工程の後で行うことが好ましい。また、レーザ照射工程は、ウエハ10の表面1aが下方に向いた状態で終了するので、レーザ照射工程の後、かつ、ボールマウント工程の前にウエハ10の表面1aと裏面1bを反転させる工程を行うことが好ましい。   The manufacturing method of the semiconductor device of the second embodiment is the same as the semiconductor device described in the first embodiment and the manufacturing method thereof, except for the differences described above. Therefore, although the overlapping description is omitted, the invention described in the first embodiment can be applied except for the above differences. However, in the first embodiment, as a modification, it has been described that the ball mounting process can be performed before the mark forming process. However, in the second embodiment, since the surface 1a of the wafer 10 is fixed to face the upper surface of the stage 20, from the viewpoint of preventing the solder ball 4 (see FIG. 25) from being damaged or peeled off, It is preferably performed after the mark forming step. Further, since the laser irradiation process is finished with the front surface 1a of the wafer 10 facing downward, a process of inverting the front surface 1a and the back surface 1b of the wafer 10 after the laser irradiation process and before the ball mounting process is performed. Preferably it is done.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、前記実施の形態1および前記実施の形態2では、ウエハ10の表面1aまたは裏面1bを吸引する開口部として、円柱形状を成す吸引孔25を形成する例について説明した。しかし、前記実施の形態1で説明したように、開口部の開口面積を小さくすれば、吸引力を向上させることができる。したがって、図16に示す複数の吸引孔25を例えば、図35に示すように、開口面の平面形状が円弧形状、または矩形を成す複数のスリット28と置き換えることもできる。図35は、図16に示す複数の吸引孔の変形例を示す平面図である。ただし、平面視において、ウエハ10のマーク領域5a(図10参照)または、アライメントマーク12(図11参照)が、吸引用の開口部と重ならないようにする観点からは、同じ開口面積であれば、開口面の平面形状が円形を成していることが好ましい。吸引用の開口部の開口形状を長細くすると、マーク領域5aまたは、アライメントマーク12と重なり易いからである。また、ガラス板21に吸引用の開口部を形成する際の加工性(加工精度や加工時のガラス板21の損傷の防止)の観点からは円柱形状を成す吸引孔25を複数形成することが特に好ましい。   For example, in the first embodiment and the second embodiment, the example in which the suction hole 25 having a cylindrical shape is formed as the opening for sucking the front surface 1a or the back surface 1b of the wafer 10 has been described. However, as described in the first embodiment, the suction force can be improved by reducing the opening area of the opening. Accordingly, the plurality of suction holes 25 shown in FIG. 16 can be replaced with, for example, a plurality of slits 28 in which the planar shape of the opening surface is an arc shape or a rectangle as shown in FIG. FIG. 35 is a plan view showing a modification of the plurality of suction holes shown in FIG. However, from the viewpoint of preventing the mark region 5a (see FIG. 10) or the alignment mark 12 (see FIG. 11) of the wafer 10 from overlapping the suction opening in a plan view, the opening area is the same. The plane shape of the opening surface is preferably circular. This is because if the opening shape of the suction opening is elongated, the mark region 5a or the alignment mark 12 is easily overlapped. In addition, from the viewpoint of workability when forming the opening for suction in the glass plate 21 (processing accuracy and prevention of damage to the glass plate 21 during processing), it is possible to form a plurality of suction holes 25 having a cylindrical shape. Particularly preferred.

また、例えば、前記実施の形態1および前記実施の形態2では、半導体基板上に再配線層を形成するWPP型の半導体装置に適用した実施態様について説明したが、他の半導体装置に適用することもできる。例えば、図2に示す再配線層3を形成しない半導体チップ2の裏面2bに、図3に示すようなマーク5を形成する半導体装置に適用することができる。この場合、前記実施の形態1および前記実施の形態2で説明したランド部3cを図2に示すパッド(電極端子)2cと置き換えて適用することができる。   Further, for example, in the first embodiment and the second embodiment, the embodiment applied to the WPP type semiconductor device in which the rewiring layer is formed on the semiconductor substrate has been described. However, the embodiment is applied to other semiconductor devices. You can also. For example, the present invention can be applied to a semiconductor device in which the mark 5 as shown in FIG. 3 is formed on the back surface 2b of the semiconductor chip 2 where the rewiring layer 3 shown in FIG. 2 is not formed. In this case, the land portion 3c described in the first embodiment and the second embodiment can be applied in place of the pad (electrode terminal) 2c shown in FIG.

本発明は、半導体ウエハの裏面に、レーザを照射してマークを形成する半導体装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a semiconductor device that forms a mark on a back surface of a semiconductor wafer by irradiating a laser.

1 WPP(半導体装置)
1a 表面
1b 裏面
2 半導体チップ
2a 表面
2b 裏面
2c パッド
2d 半導体基板
2e 主面
2f 配線層
2g 表面配線
2k 絶縁層
3 再配線層
3a 上面
3b 下面
3c ランド部
3d 配線
3e、3f 絶縁膜
3g ボンディング部
3h 延在部
4 半田ボール
5 マーク
5a マーク領域
5b 非マーク領域
6 照射光
7 視点
8a、8b 反射光
10 ウエハ(半導体ウエハ)
10a チップ領域
10b 裏面
10c ダイシング領域
10d 方向識別部
11 研削部材
12 アライメントマーク(アライメントパターン)
13 中心線
14 保護テープ
15 撮像装置
16 レーザ光源
16a レーザ光
17 照明装置
17a 照明光
17b 反射光
18 切削治具(回転刃)
19 粘着テープ(ダイシングテープ)
20 ステージ(レーザマーキングステージ)
20a 上面
21 ガラス板(上板)
21b 下面
22 ガラス板(下板)
22a 上面
22b 下面
23 仕切り部材
24、24a、24b チャンバ(空間、中空空間)
24c、24d 引出配管部
25、25a、25b 吸引孔(開口部)
26 枠体
27、27a、27b 吸引経路
28 スリット
30 マーク形成装置
30a 制御部
31 ウエハラック配置部(ローダ部、アンローダ部)
32 ウエハラック(ウエハカセット)
33 プリアライナ
33a ステージ(プリアラインステージ)
33b 位置検出部
34 マーク形成部
35 ハンドラ(搬送治具)
35a 保持部
36 テーブル(X−Yテーブル)
L1、L2 配管
P1、P2 ポンプ(真空ポンプ)
V1、V2 バルブ
1 WPP (semiconductor device)
1a Front surface 1b Back surface 2 Semiconductor chip 2a Front surface 2b Back surface 2c Pad 2d Semiconductor substrate 2e Main surface 2f Wiring layer 2g Surface wiring 2k Insulating layer 3 Rewiring layer 3a Upper surface 3b Lower surface 3c Land portion 3d Wiring 3e, 3f Insulating film 3g Bonding portion 3h Extension part 4 Solder ball 5 Mark 5a Mark area 5b Non-mark area 6 Irradiation light 7 Viewpoints 8a and 8b Reflected light 10 Wafer (semiconductor wafer)
10a Chip area 10b Back surface 10c Dicing area 10d Direction identification part 11 Grinding member 12 Alignment mark (alignment pattern)
13 Centerline 14 Protective Tape 15 Imaging Device 16 Laser Light Source 16a Laser Light 17 Illumination Device 17a Illumination Light 17b Reflected Light 18 Cutting Jig (Rotating Blade)
19 Adhesive tape (dicing tape)
20 stages (laser marking stage)
20a Upper surface 21 Glass plate (upper plate)
21b Lower surface 22 Glass plate (lower plate)
22a Upper surface 22b Lower surface 23 Partition member 24, 24a, 24b Chamber (space, hollow space)
24c, 24d Drawer piping parts 25, 25a, 25b Suction holes (openings)
26 Frame 27, 27a, 27b Suction path 28 Slit 30 Mark forming device 30a Control unit 31 Wafer rack placement unit (loader unit, unloader unit)
32 Wafer rack (wafer cassette)
33 Pre-aligner 33a Stage (Pre-aligned stage)
33b Position detection unit 34 Mark formation unit 35 Handler (conveying jig)
35a holding part 36 table (XY table)
L1, L2 Piping P1, P2 Pump (vacuum pump)
V1, V2 valve

Claims (20)

以下の工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法:
(a)第1上面、および前記第1上面とは反対側の第1下面を有する第1部材と、
前記第1下面と対向する第2上面、および前記第2上面とは反対側の第2下面を有する第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間に位置する第1空間と、
前記第1部材と前記第2部材との間に位置し、かつ、前記第1空間の周囲に配置される第2空間と、
前記第1空間と前記第2空間との間に設けられた仕切り部材と、
平面視において前記第1空間と重なる領域の前記第1上面および前記第1下面のうちの一方の面から他方の面に向って形成され、かつ、前記第1空間に接続される複数の第1開口部と、
平面視において前記第2空間と重なる領域の前記第1上面及び前記第1下面のうちの一方の面から他方の面に向って形成され、かつ、前記第2空間に接続される複数の第2開口部と、を備えたステージを準備する工程;
(b)表面、前記表面に形成された複数の電極端子、前記表面とは反対側の裏面を有するチップ領域が複数形成された半導体ウエハを準備する工程;
(c)前記(a)工程および前記(b)工程の後、前記半導体ウエハの前記裏面が前記ステージの前記第1上面と対向するように、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第1上面に配置する工程;
(d)前記複数の第1および第2開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第1上面に固定する工程;
(e)前記(d)工程の後、前記半導体ウエハの前記表面側に形成されたアライメントマークを認識する工程;
(f)前記(e)工程の後、前記半導体ウエハの前記複数のチップ領域のそれぞれにおける前記裏面に設けられた第1領域に、前記第1および第2部材を介して、レーザを照射し、マークを形成する工程;
ここで、
前記(c)工程では、前記(d)工程で前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記半導体ウエハの前記第1領域が、平面視において、前記複数の第1、第2開口部および前記仕切り部材と重ならないように、前記半導体ウエハを前記ステージに配置する。
A method for manufacturing a semiconductor device comprising the following steps:
(A) a first member having a first upper surface and a first lower surface opposite to the first upper surface;
A second member having a second upper surface facing the first lower surface, and a second lower surface opposite to the second upper surface;
A first space located between the first member and the second member;
A second space located between the first member and the second member and disposed around the first space;
A partition member provided between the first space and the second space;
A plurality of first surfaces formed from one surface of the first upper surface and the first lower surface of the region overlapping the first space in plan view to the other surface and connected to the first space. An opening,
A plurality of second surfaces formed from one surface of the first upper surface and the first lower surface of the region overlapping the second space in plan view to the other surface and connected to the second space. Providing a stage with an opening;
(B) preparing a semiconductor wafer on which a plurality of chip regions having a front surface, a plurality of electrode terminals formed on the front surface, and a back surface opposite to the front surface are formed;
(C) After the steps (a) and (b), the semiconductor wafer is disposed on the first upper surface of the stage so that the back surface of the semiconductor wafer faces the first upper surface of the stage. The step of:
(D) sucking the semiconductor wafer through the plurality of first and second openings and fixing the semiconductor wafer to the first upper surface of the stage;
(E) a step of recognizing an alignment mark formed on the surface side of the semiconductor wafer after the step (d);
(F) After the step (e), the first region provided on the back surface of each of the plurality of chip regions of the semiconductor wafer is irradiated with a laser through the first and second members, Forming a mark;
here,
In the step (c), when the semiconductor wafer is fixed to the stage in the step (d), the first region of the semiconductor wafer has the plurality of first and second openings and the plurality of openings in the plan view. The semiconductor wafer is placed on the stage so as not to overlap the partition member.
請求項1において、
前記第1空間は、第1吸引経路に接続され、前記第2空間は、前記第1吸引経路とは異なる第2吸引経路に接続されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 1,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first space is connected to a first suction path, and the second space is connected to a second suction path different from the first suction path.
請求項2において、
前記半導体ウエハは、前記複数のチップ領域の間にダイシング領域を有し、
前記(c)工程では、前記(d)工程で前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記ダイシング領域が前記仕切り部材上に位置するように、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第1上面に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 2,
The semiconductor wafer has a dicing area between the plurality of chip areas,
In the step (c), when the semiconductor wafer is fixed to the stage in the step (d), the semiconductor wafer is placed on the first upper surface of the stage so that the dicing region is positioned on the partition member. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: disposing the semiconductor device.
請求項3において、
前記(c)工程には、
(c1)前記半導体ウエハに形成された方向識別部を認識し、前記半導体ウエハを搬送する搬送治具と前記半導体ウエハの位置合わせを行う工程、
(c2)前記(c1)工程の後、前記半導体ウエハを前記搬送治具により前記ステージの前記第1上面に搬送する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 3,
In the step (c),
(C1) recognizing a direction identifying portion formed on the semiconductor wafer and aligning the semiconductor wafer with a transfer jig for transferring the semiconductor wafer;
(C2) After the step (c1), a step of transferring the semiconductor wafer to the first upper surface of the stage by the transfer jig;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項4において、
前記複数の第1開口部および前記複数の第2開口部は、前記ステージの半導体ウエハ搭載領域の中心を基準として、同心円上に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 4,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the plurality of first openings and the plurality of second openings are arranged concentrically with a center of a semiconductor wafer mounting region of the stage as a reference.
請求項1において、
前記(b)工程には、
(b1)前記半導体ウエハの前記表面に前記複数の電極端子を形成する工程、
(b2)前記(b1)工程の後、前記半導体ウエハの前記表面を覆う絶縁膜を形成する工程、
(b3)前記(b2)工程の後、前記半導体ウエハの前記裏面を研磨する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 1,
In the step (b),
(B1) forming the plurality of electrode terminals on the surface of the semiconductor wafer;
(B2) a step of forming an insulating film covering the surface of the semiconductor wafer after the step (b1);
(B3) a step of polishing the back surface of the semiconductor wafer after the step (b2);
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項6において、
前記半導体ウエハの前記表面を覆う前記絶縁膜の線膨張係数は、前記半導体ウエハの前記裏面を有する半導体基板の線膨張係数よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 6,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a linear expansion coefficient of the insulating film covering the surface of the semiconductor wafer is larger than a linear expansion coefficient of a semiconductor substrate having the back surface of the semiconductor wafer.
請求項1において、
前記(d)工程には、
(d1)前記複数の第1開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記複数の第1開口部に吸着する工程、
(d2)前記(d1)工程の後、前記複数の第2開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記複数の第2開口部に吸着する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 1,
In the step (d),
(D1) sucking the semiconductor wafer through the plurality of first openings and adsorbing the back surface of the semiconductor wafer to the plurality of first openings;
(D2) After the step (d1), the step of sucking the semiconductor wafer through the plurality of second openings and adsorbing the back surface of the semiconductor wafer to the plurality of second openings,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項1において、
前記複数の第1開口部は、前記ステージ上に搭載される前記半導体ウエハの中心を、中心とする、第1の円に沿って配置され、
前記複数の第2開口部は、前記半導体ウエハの前記中心を、中心とし、前記第1の円よりも半径の大きい第2の円に沿って配置され、
前記第1の円の半径は、前記第2の円の半径に対して半分以下となっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 1,
The plurality of first openings are arranged along a first circle with the center of the semiconductor wafer mounted on the stage as the center,
The plurality of second openings are arranged along a second circle having the center of the semiconductor wafer as a center and a radius larger than the first circle,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the radius of the first circle is less than half of the radius of the second circle.
請求項1において、
前記(f)工程で、前記半導体ウエハに照射する前記レーザは、495nm〜570nm)の波長を有していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 1,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the laser irradiated to the semiconductor wafer in the step (f) has a wavelength of 495 nm to 570 nm.
以下の工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法:
(a)第1上面、および前記第1上面とは反対側の第1下面を有する第1部材と、
前記第1下面と対向する第2上面、および前記第2上面とは反対側の第2下面を有する第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間に位置する第1空間と、
前記第1部材と前記第2部材との間に位置し、かつ、前記第1空間の周囲に配置される第2空間と、
前記第1空間と前記第2空間との間に設けられた仕切り部材と、
平面視において前記第1空間と重なる領域の前記第1上面および前記第1下面のうちの一方の面から他方の面に向って形成され、かつ、前記第1空間に接続される複数の第1開口部と、
平面視において前記第2空間と重なる領域の前記第1上面及び前記第1下面のうちの一方の面から他方の面に向って形成され、かつ、前記第2空間に接続される複数の第2開口部と、を備えたステージを準備する工程;
(b)表面、前記表面に形成された複数の電極端子、前記表面とは反対側の裏面を有するチップ領域が複数形成された半導体ウエハを準備する工程;
(c)前記(a)工程および前記(b)工程の後、前記半導体ウエハの前記表面が前記ステージの前記第1上面と対向するように、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第1上面に配置する工程;
(d)前記複数の第1および第2開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第1上面に固定する工程;
(e)前記(d)工程の後、前記半導体ウエハの前記表面側に形成された複数のアライメントマークに、前記第1および第2部材を介して、照明光を照射し、前記複数のアライメントマークを認識する工程;
(f)前記(e)工程の後、前記半導体ウエハの前記複数のチップ領域のそれぞれにおける前記裏面に設けられた第1領域に、レーザを照射し、マークを形成する工程;
ここで、
前記(c)工程では、前記(d)工程で前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記半導体ウエハの前記複数のアライメントマークが、平面視において、前記複数の第1、第2開口部および前記仕切り部材と重ならないように、前記半導体ウエハを前記ステージに配置する。
A method for manufacturing a semiconductor device comprising the following steps:
(A) a first member having a first upper surface and a first lower surface opposite to the first upper surface;
A second member having a second upper surface facing the first lower surface, and a second lower surface opposite to the second upper surface;
A first space located between the first member and the second member;
A second space located between the first member and the second member and disposed around the first space;
A partition member provided between the first space and the second space;
A plurality of first surfaces formed from one surface of the first upper surface and the first lower surface of the region overlapping the first space in plan view to the other surface and connected to the first space. An opening,
A plurality of second surfaces formed from one surface of the first upper surface and the first lower surface of the region overlapping the second space in plan view to the other surface and connected to the second space. Providing a stage with an opening;
(B) preparing a semiconductor wafer on which a plurality of chip regions having a front surface, a plurality of electrode terminals formed on the front surface, and a back surface opposite to the front surface are formed;
(C) After the steps (a) and (b), the semiconductor wafer is disposed on the first upper surface of the stage so that the surface of the semiconductor wafer faces the first upper surface of the stage. The step of:
(D) sucking the semiconductor wafer through the plurality of first and second openings and fixing the semiconductor wafer to the first upper surface of the stage;
(E) After the step (d), the plurality of alignment marks formed on the surface side of the semiconductor wafer are irradiated with illumination light through the first and second members, and the plurality of alignment marks Recognizing
(F) After the step (e), a step of irradiating a first region provided on the back surface of each of the plurality of chip regions of the semiconductor wafer to form a mark;
here,
In the step (c), when the semiconductor wafer is fixed to the stage in the step (d), the plurality of alignment marks of the semiconductor wafer have the plurality of first and second openings and The semiconductor wafer is placed on the stage so as not to overlap the partition member.
請求項11において、
前記第1空間は、第1吸引経路に接続され、前記第2空間は、前記第1吸引経路とは異なる第2吸引経路に接続されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 11,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first space is connected to a first suction path, and the second space is connected to a second suction path different from the first suction path.
請求項12において、
前記複数のアライメントマークは、前記複数のチップ領域内に形成され、
前記半導体ウエハは、前記複数のチップ領域の間にダイシング領域を有し、
前記(c)工程では、前記(d)工程で前記半導体ウエハを前記ステージに固定した時に、前記ダイシング領域が前記仕切り部材上に位置するように、前記半導体ウエハを前記ステージの前記第1上面に配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 12,
The plurality of alignment marks are formed in the plurality of chip regions,
The semiconductor wafer has a dicing area between the plurality of chip areas,
In the step (c), when the semiconductor wafer is fixed to the stage in the step (d), the semiconductor wafer is placed on the first upper surface of the stage so that the dicing region is positioned on the partition member. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: arranging the semiconductor device.
請求項13において、
前記(c)工程には、
(c1)前記半導体ウエハに形成された方向識別部を認識し、前記半導体ウエハを搬送する搬送治具と前記半導体ウエハの位置合わせを行う工程、
(c2)前記(c1)工程の後、前記半導体ウエハを前記搬送治具により前記ステージの前記第1上面に搬送する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 13,
In the step (c),
(C1) recognizing a direction identifying portion formed on the semiconductor wafer and aligning the semiconductor wafer with a transfer jig for transferring the semiconductor wafer;
(C2) After the step (c1), a step of transferring the semiconductor wafer to the first upper surface of the stage by the transfer jig;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項14において、
前記複数の第1開口部および前記複数の第2開口部は、前記ステージの半導体ウエハ搭載領域の中心を基準として、同心円上に配置されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 14,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the plurality of first openings and the plurality of second openings are arranged concentrically with a center of a semiconductor wafer mounting region of the stage as a reference.
請求項11において、
前記(b)工程には、
(b1)前記半導体ウエハの前記表面に前記複数の電極端子を形成する工程、
(b2)前記(b1)工程の後、前記半導体ウエハの前記表面を覆う絶縁膜を形成する工程、
(b3)前記(b2)工程の後、前記半導体ウエハの前記裏面を研磨する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 11,
In the step (b),
(B1) forming the plurality of electrode terminals on the surface of the semiconductor wafer;
(B2) a step of forming an insulating film covering the surface of the semiconductor wafer after the step (b1);
(B3) a step of polishing the back surface of the semiconductor wafer after the step (b2);
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項16において、
前記半導体ウエハの前記表面を覆う前記絶縁膜の線膨張係数は、前記半導体ウエハの前記裏面を有する半導体基板の線膨張係数よりも大きいことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 16,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a linear expansion coefficient of the insulating film covering the surface of the semiconductor wafer is larger than a linear expansion coefficient of a semiconductor substrate having the back surface of the semiconductor wafer.
請求項11において、
前記(d)工程には、
(d1)前記複数の第2開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記第2開口部に吸着する工程、
(d2)前記(d1)工程の後、前記複数の第1開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記複数の第1開口部に吸着する工程、
(d3)前記(d2)工程の後、前記第2空間内を加圧する工程、
(d4)前記(d3)工程の後、前記複数の第2開口部を介して前記半導体ウエハを吸引し、前記半導体ウエハの裏面を前記複数の第2開口部に再度吸着する工程、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 11,
In the step (d),
(D1) sucking the semiconductor wafer through the plurality of second openings, and sucking the back surface of the semiconductor wafer to the second openings;
(D2) After the step (d1), the step of sucking the semiconductor wafer through the plurality of first openings and adsorbing the back surface of the semiconductor wafer to the plurality of first openings,
(D3) A step of pressurizing the second space after the step (d2),
(D4) After the step (d3), sucking the semiconductor wafer through the plurality of second openings, and again adsorbing the back surface of the semiconductor wafer to the plurality of second openings,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
請求項11において、
前記複数の第1開口部は、前記ステージ上に搭載される前記半導体ウエハの中心を、中心とする、第1の円に沿って配置され、
前記複数の第2開口部は、前記半導体ウエハの前記中心を、中心とし、前記第1の円よりも半径の大きい第2の円に沿って配置され、
前記第1の円の半径は、前記第2の円の半径に対して半分以下となっていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 11,
The plurality of first openings are arranged along a first circle with the center of the semiconductor wafer mounted on the stage as the center,
The plurality of second openings are arranged along a second circle having the center of the semiconductor wafer as a center and a radius larger than the first circle,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the radius of the first circle is less than half of the radius of the second circle.
請求項11において、
前記(f)工程で、前記半導体ウエハに照射する前記レーザは、495nm〜570nm)の波長を有していることを特徴とする半導体装置の製造方法。
In claim 11,
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the laser irradiated to the semiconductor wafer in the step (f) has a wavelength of 495 nm to 570 nm.
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JP2022038048A (en) * 2020-08-26 2022-03-10 キヤノントッキ株式会社 Mark detection device, alignment device, film-forming device, mark detection method, and film-forming method

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