JP2012038801A

JP2012038801A - 研削方法

Info

Publication number: JP2012038801A
Application number: JP2010175339A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kajiyama; 啓一梶山
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2010-08-04
Publication date: 2012-02-23

Abstract

【課題】バンプが形成されたウエーハでも加工品質の悪化を防止し、平坦化を可能とする研削方法を提供することである。
【解決手段】複数のバンプが形成されたバンプ形成領域と該バンプ形成領域を囲繞する外周バンプ未形成領域とを表面に有するウエーハの裏面を研削する研削方法であって、ウエーハの表面に保護テープを貼着する貼着ステップと、該保護テープが貼着されたウエーハの表面を該保護テープを介してチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持されたウエーハの裏面に、研削砥石がウエーハの回転中心を通過し且つ該研削砥石の外周縁が該バンプ形成領域の外周を通過する外径を有する研削ホイールを回転させつつ当接させて、該バンプ形成領域に対応するウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに、該円形凹部の外周側に該外周バンプ未形成領域を含む環状凸部を形成する研削ステップと、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数のバンプが形成されたバンプ形成領域と該バンプ形成領域を囲繞する外周バンプ未形成領域とを表面に有するウエーハの裏面を研削する研削方法に関する。

半導体デバイスの製造プロセスにおいては、シリコンや化合物半導体からなるウエーハ表面にストリートと呼ばれる格子状の分割予定ラインが形成され、分割予定ラインによって区画される各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスが形成される。これらのウエーハは裏面が研削されて所定の厚みへと薄化された後、ストリートに沿って切削装置等によって分割されることで個々の半導体デバイスが製造される。

ウエーハの裏面研削には、例えば特開２００２−２００５４５号公報で開示されるような研削装置が用いられる。研削装置のチャックテーブルでウエーハの表面側を保護テープを介して保持し、ウエーハの裏面に研削砥石を当接しつつ摺動させ、研削砥石を研削送りすることで研削が遂行される。

近年、半導体デバイスの軽薄短小化を実現するための技術として、デバイス表面にバンプと呼ばれる金属突起物を複数形成し、これらのバンプを配線基板に形成された電極に相対させて直接接合するフリップチップボンディングと呼ばれる実装技術が実用化されている（例えば、特開２００１−２３７２７８号公報参照）。

特開２００２−２００５４５号公報特開２００１−２３７２７８号公報

ところが、通常ウエーハの外周領域にはデバイスが形成されないため、バンプもウエーハの外周領域には形成されない。そのため、表面に複数のバンプが形成されたウエーハを研削するためにチャックテーブルで保持すると、バンプが形成されていないウエーハの外周領域は研削装置のチャックテーブルで支持されていない状態となる。この状態でウエーハの裏面を研削すると、ウエーハの外周部分が欠けるなどの加工品質の悪化が生じたり、平坦化が難しいという問題が生じる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表面に複数のバンプが形成されたウエーハでも加工品質の悪化を防止し、バンプ形成領域に対応する裏面の平坦化を可能とする研削方法を提供することである。

本発明によると、複数のバンプが形成されたバンプ形成領域と該バンプ形成領域を囲繞する外周バンプ未形成領域とを表面に有するウエーハの裏面を研削する研削方法であって、ウエーハの表面に保護テープを貼着する貼着ステップと、該保護テープが貼着されたウエーハの表面を該保護テープを介してチャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持されたウエーハの裏面に、研削砥石がウエーハの回転中心を通過し且つ該研削砥石の外周縁が該バンプ形成領域の外周を通過する外径を有する研削ホイールを回転させつつ当接させて、該バンプ形成領域に対応するウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに、該円形凹部の外周側に該外周バンプ未形成領域を含む環状凸部を形成する研削ステップと、を具備したことを特徴とする研削方法が提供される。

本発明の研削方法によると、表面に複数のバンプが形成された領域に対応するウエーハの裏面のみが研削されて円形凹部が形成され、外周バンプ未形成領域が残存されて環状凸部が形成される。

チャックテーブルで支持されていないウエーハ外周のバンプ未形成領域は研削砥石で押圧されないため、ウエーハの外周部分が欠ける等の加工品質の悪化が防止され、バンプ形成領域に対応するウエーハの裏面を平坦化することができる。

本発明の研削方法を実施するのに適した研削装置の斜視図である。本発明の研削方法で研削するのに適した半導体ウエーハの斜視図である。図３（Ａ）はバンプ付き半導体ウエーハの側面図、図３（Ｂ）は保護テープ貼着ステップを示す側面図である。保持ステップを示す側面図である。円形凹部研削ステップを示す側面図である。研削ホイールによって実施される円形凹部研削ステップを示す斜視図である。円形凹部研削ステップの説明図である。図８（Ａ）は研削ステップが終了した状態の半導体ウエーハの斜視図、図８（Ｂ）はその縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の研削方法を実施するのに適した研削装置２の概略構成を示している。４は研削装置２のベース（ハウジング）であり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向にのびる一対のガイドレール８が固定されている。

この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動される移動基台１６に取り付けられている。

研削ユニット１０は、ハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８の先端に固定されたマウンタ２０と、マウンタ２０にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石２４を有する研削ホイール２２と、スピンドル１８を回転駆動するサーボモータ２６を含んでいる。

研削装置２は、研削ユニット１０を一対の案内レール８に沿って上下方向に移動するボールねじ２８とパルスモータ３０とから構成される研削ユニット送り機構３２を備えている。パルスモータ３０を駆動すると、ボールねじ２８が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。

ベース４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａにチャックテーブル機構３４が配設されている。チャックテーブル機構３４はチャックテーブル３６を有し、図示しない移動機構により図１に示されたウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。３８，４０は蛇腹である。ベース４の前方側には、研削装置２のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル４２が配設されている。

図２を参照すると、本発明の研削方法により研削するのに適した半導体ウエーハ１１の斜視図が示されている。半導体ウエーハ１１は表面１１ａ及び裏面１１ｂを有しており、表面１１ａには複数のストリート１３が直交して形成されており、ストリート１３によって区画された各領域にそれぞれデバイス１５が形成されている。

図２の拡大図に示すように、各デバイス１５の４辺には複数の突起状のバンプ１７が形成されている。各デバイス１５の４辺にバンプ１７が形成されているので、半導体ウエーハ１１はバンプ１７が形成されているバンプ形成領域１９と、バンプ形成領域１９を囲繞する外周バンプ未形成領域２１を有している。

図３（Ａ）は半導体ウエーハ１１の側面図を示している。本実施形態の研削方法では、半導体ウエーハ１１の表面に形成されたデバイス１５を保護するために、半導体ウエーハ１１の表面１１ａに保護テープ２３を貼着する貼着ステップを実施する。

貼着ステップ実施後の半導体ウエーハ１１の側面図が図３（Ｂ）に示されている。このようにウエーハ１１の表面１１ａに保護テープ２３を貼着してから、図４に示すように、チャックテーブル３６で半導体ウエーハ１１の保護テープ２３側を吸引保持する。

チャックテーブル３６でウエーハ１１を吸引保持してから、ウエーハ１１の裏面１１ｂを研削する研削ステップを実施する。この研削ステップでは、図５及び図６に示すように、チャックテーブル３６を矢印３７で示す方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削砥石２４を矢印２５で示す方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、研削ユニット送り機構３２を駆動して研削ホイール２２の研削砥石２４をウエーハ１１の裏面１１ｂに接触させる。そして、研削ホイール２２を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。

その結果、半導体ウエーハ１１の裏面１１ｂには、図８に示すように、バンプ形成領域１９に対応する領域が研削除去されて円形状の凹部４４が形成されるとともに、外周バンプ未形成領域２１が残存されて環状凸部４６が形成される。

ここで、本発明の研削方法を実施するためのウエーハ１１と研削ホイール２２との関係について図７を参照して説明する。チャックテーブル３６の回転中心Ｐ１と環状に配設された研削砥石２４の回転中心Ｐ２は偏心しており、研削砥石２４がウエーハ１１の回転中心Ｐ１を通過し且つ研削ホイール２２に配設された研削砥石２４の外周縁がバンプ形勢領域１９の外周４８を通過する外径に設定され、環状に配置された研削砥石２４がチャックテーブル３６の回転中心Ｐ１を通過するように設定されている。

本実施形態の研削方法によると、ウエーハ１１のバンプ形成領域１９に対応するウエーハ１１の裏面のみが研削されて円形凹部４４が形成され、チャックテーブル３６に支持されていない外周バンプ未形成領域２１に対応するウエーハ１１の裏面１１ｂには研削砥石２４が当接しないので、ウエーハ１１の外周部分が欠ける等の加工品質の悪化を防止することができる。

２研削装置
１０研削ユニット
１１半導体ウエーハ
１５デバイス
１７バンプ
１９バンプ形成領域
２１外周バンプ未形成領域
２２研削ホイール
２３保護テープ
２４研削砥石
３６チャックテーブル
４４円形凹部
４６環状凸部

Claims

複数のバンプが形成されたバンプ形成領域と該バンプ形成領域を囲繞する外周バンプ未形成領域とを表面に有するウエーハの裏面を研削する研削方法であって、
ウエーハの表面に保護テープを貼着する貼着ステップと、
該保護テープが貼着されたウエーハの表面を該保護テープを介してチャックテーブルで保持する保持ステップと、
該チャックテーブルで保持されたウエーハの裏面に、研削砥石がウエーハの回転中心を通過し且つ該研削砥石の外周縁が該バンプ形成領域の外周を通過する外径を有する研削ホイールを回転させつつ当接させて、該バンプ形成領域に対応するウエーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに、該円形凹部の外周側に該外周バンプ未形成領域を含む環状凸部を形成する研削ステップと、
を具備したことを特徴とする研削方法。