JP2012043824A - Wafer processing method and protection member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面に複数のバンプが形成されたウエーハの裏面を研削又は研磨するウエーハの加工方法及び該加工方法に使用する保護部材に関する。 The present invention relates to a wafer processing method for grinding or polishing the back surface of a wafer having a plurality of bumps formed on the surface, and a protective member used in the processing method.
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の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、研磨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。 In the manufacturing process of semiconductor devices, grid-like division lines called streets are formed on the surface of a wafer made of silicon or a compound semiconductor, and devices such as ICs and LSIs are formed in each area partitioned by the division lines. The These wafers are ground and polished on the back surface and thinned to a predetermined thickness, and then divided by a cutting device or the like along the streets to manufacture individual semiconductor devices.
研削や研磨に際して、ウエーハの表面に形成されたデバイスを保護するために、ウエーハの表面には例えば特開平11−307620号公報で開示されたような保護テープが貼着される。ウエーハは保護テープを介して研削又は研磨装置のチャックテーブルで保持され、露出したウエーハの裏面が研削、研磨される。 In order to protect a device formed on the surface of the wafer during grinding or polishing, a protective tape as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-307620 is attached to the surface of the wafer. The wafer is held by a chuck table of a grinding or polishing apparatus via a protective tape, and the exposed back surface of the wafer is ground and polished.
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)。 In recent years, as a technology for realizing lighter, thinner, and smaller semiconductor devices, flip chips have been formed by forming a plurality of metal protrusions called bumps on the device surface, and directly bonding these bumps against the electrodes formed on the wiring board. A mounting technique called bonding has been put into practical use (see, for example, JP-A-2001-237278).
バンプが形成されたウエーハの表面に保護テープを貼着すると、ウエーハはバンプを介して保護テープに支持される形態となる。ところが、通常ウエーハの外周部にはデバイスが形成されていないため、バンプもウエーハの外周部には形成されていない。 When a protective tape is attached to the surface of the wafer on which the bumps are formed, the wafer is supported by the protective tape via the bumps. However, since no device is normally formed on the outer periphery of the wafer, bumps are not formed on the outer periphery of the wafer.
その結果、バンプが形成されていないウエーハの外周部は保護テープで支持されないこととなる。この状態でウエーハの裏面を研削又は研磨すると、ウエーハの外周部分が欠けるなどの加工品質悪化が生じたり、平坦化が難しいという問題が生じる。 As a result, the outer peripheral portion of the wafer on which no bump is formed is not supported by the protective tape. If the back surface of the wafer is ground or polished in this state, there is a problem that processing quality deteriorates such as a lack of the outer peripheral portion of the wafer, or flattening is difficult.
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、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ウエーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a wafer processing method that prevents deterioration of processing quality even in a wafer on which bumps are formed and enables flattening. It is to be.
請求項1記載の発明によると、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又は研磨するウエーハの加工方法であって、該バンプの高さと実質上同じ深さを有する該複数のバンプを収容する円形凹部と、該外周バンプ未形成領域に対応して該円形凹部を囲繞するように形成された環状凸部とを有する保護部材を準備する準備ステップと、該複数のバンプを該保護部材の該円形凹部内に収容するとともに、該保護部材の該環状凸部をウエーハ表面の該外周バンプ未形成領域に貼着してウエーハの該バンプを保護するバンプ保護ステップと、該保護部材が貼着されたウエーハの該保護部材側をチャックテーブルで保持してウエーハの裏面を研削手段又は研磨手段で加工する加工ステップと、を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a wafer processing method for grinding or polishing a back surface of a wafer having a bump forming region in which a plurality of bumps are formed and an outer peripheral bump non-forming region surrounding the bump forming region on the surface. A circular recess that accommodates the plurality of bumps having substantially the same depth as the height of the bump, and an annular protrusion that is formed so as to surround the circular recess corresponding to the peripheral bump non-formation region. A preparatory step for preparing a protection member having a plurality of bumps, and accommodating the plurality of bumps in the circular recesses of the protection member, and attaching the annular projections of the protection members to the peripheral bump-unformed region on the wafer surface. A bump protection step for protecting the bumps of the wafer by attaching the protective member side of the wafer to which the protective member is adhered to a chuck table and grinding the back surface of the wafer by grinding means or polishing. The wafer processing method, characterized by comprising a processing step of processing by means is provided.
請求項2記載の発明によると、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又は研磨する際にウエーハに貼着されてウエーハを保持するとともに該バンプを保護する保護部材であって、該バンプの高さと実質上同じ深さを有する該複数のバンプを収容可能な円形凹部と、該円形凹部を囲繞し、該外周バンプ未形成領域に対応する環状凸部と、を具備したことを特徴とする保護部材が提供される。 According to the second aspect of the present invention, when a back surface of a wafer having a bump forming region on which a plurality of bumps are formed and an outer peripheral bump non-forming region surrounding the bump forming region on the surface is ground or polished, the wafer is attached to the wafer. A protective member that is attached and holds the wafer and protects the bump, the circular recess having a depth substantially the same as the height of the bump and accommodating the plurality of bumps, and surrounding the circular recess, There is provided a protective member comprising an annular convex portion corresponding to the peripheral bump non-formation region.
好ましくは、保護部材の円形凹部の底面上には樹脂被覆が施されている。 Preferably, a resin coating is applied on the bottom surface of the circular recess of the protective member.
本発明のウエーハの加工方法によると、複数のバンプが円形凹部内に収容された状態でバンプが形成されていない外周バンプ未形成領域が保護部材の環状凸部によって支持される。従って、ウエーハを研削又は研磨する際に、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るとともに、ウエーハの裏面全面を平坦化することができる。 According to the wafer processing method of the present invention, the outer peripheral bump unformed region where the bump is not formed in a state where the plurality of bumps are accommodated in the circular concave portion is supported by the annular convex portion of the protective member. Therefore, when grinding or polishing the wafer, it is possible to prevent deterioration of processing quality such as lack of the outer peripheral portion of the wafer, and to flatten the entire back surface of the wafer.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1を参照すると、本発明の加工方法で加工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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a perspective view of a
図1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。
As shown in the enlarged view of FIG. 1, a plurality of protruding
図2(A)を参照すると、本発明のウエーハの加工方法で使用する保護部材2の斜視図が示されている。図2(B)は保護部材2の縦断面図である。保護部材2は、図1に示した半導体ウエーハ11のバンプ形成領域19の直径に対応する直径を有し、バンプ17の高さに実質上等しい深さを有する円形凹部4と、円形凹部4を囲繞しウエーハ11の外周バンプ未形成領域21に対応する環状凸部6を有している。
Referring to FIG. 2A, a perspective view of the
凹部4の深さはバンプ17の高さに応じて50μm〜300μmに形成されている。好ましくは、凹部4の底面上にはバンプ17を保護するための樹脂コーティング8が施されている。保護部材2の素材としては、シリコンインゴットからスライスされたシリコンウエーハ、樹脂、又はガラス等が適している。
The depth of the recess 4 is 50 μm to 300 μm depending on the height of the
次に、図3及び図4を参照して、シリコンウエーハ3を使用した保護部材2の製造方法について説明する。この製造方法では、研削装置の研削ユニット10により保護部材2を製造する。
Next, with reference to FIG.3 and FIG.4, the manufacturing method of the
研削ユニット10は、スピンドルハウジング12中に回転可能に収容されたスピンドル14を有しており、スピンドル14は図示しないモータにより駆動される。スピンドル14の先端にはホイールマウント16が固定されており、このホイールマウント16に対して環状に配設された複数の研削砥石20を有する研削ホイール18が着脱可能に装着されている。
The
図3に示すように、チャックテーブル22を矢印25で示す方向に例えば300rpmで回転しつつ、研削砥石20を矢印23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を駆動して研削ホイール18の研削砥石20をウエーハ3の裏面に接触させる。そして、研削ホイール18を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りする。
As shown in FIG. 3, while rotating the chuck table 22 in the direction indicated by the
その結果、ウエーハ3には円形凹部4が形成されるとともに、円形凹部4を囲繞する環状凸部6が形成されて、保護部材2を製造することができる。図示しない厚み測定ゲージによって円形凹部4の厚みを測定しながら研削することにより、所望の深さの円形凹部4を得ることができる。
As a result, a circular recess 4 is formed in the
保護部材2を研削により形成する際のウエーハ3と研削ホイール18との関係について図4を参照して説明する。シリコンウエーハ3は図1に示した半導体ウエーハ11と同一直径を有している。
The relationship between the
チャックテーブル22の回転中心P1と環状に配設された研削砥石20の回転中心P2は偏心しており、研削砥石20がウエーハ3の回転中心P1を通過し、且つ研削ホイール18に配設された研削砥石20の外周縁がウエーハ11のバンプ形成領域19の外周24を通過する外径に設定され、環状に配設された研削砥石20がチャックテーブル22の回転中心P1を通過するように設定されている。
The center of rotation P1 of the chuck table 22 and the center of rotation P2 of the grinding
所望の深さの円形凹部4を有する保護部材2が完成したならば、保護部材2の円形凹部4の底面にウエーハ11のバンプ17が当接する際にバンプ17を保護する比較的軟らかい樹脂コーティング8を形成する。
When the
保護部材2の準備ステップが完了すると、図5に示すように、保護部材2の円形凹部4内にウエーハ11のバンプ17を収容し、保護部材2の環状凸部6とウエーハ11の外周バンプ未形成領域21とを接着剤で接着する。
When the preparation step of the
バンプ17は保護部材2の円形凹部4の底面上に形成された樹脂コーティング8に当接してウエーハ11はバンプ17を介して保護部材2により支持されるが、樹脂コーティング8が比較的柔らかい樹脂から形成されているため、バンプ17を傷つけることなく保護することが出来る。
The
このように保護部材2をウエーハ11の外周バンプ未形成領域21に貼着してウエーハ11のバンプ17を円形凹部4内に収容して保護した後、図6に示すような研削装置32を使用してウエーハ11の裏面11bを研削する研削ステップを実施する。
After the
図6において、34は研削装置32のベース(ハウジング)であり、ベース34の後方にはコラム36が立設されている。コラム36には、上下方向にのびる一対のガイドレール38が固定されている。
In FIG. 6, 34 is a base (housing) of the grinding
この一対のガイドレール38に沿って研削ユニット(研削手段)40が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット40は、スピンドルハウジング42と、スピンドルハウジング42を支持する支持部44を有しており、支持部44が一対のガイドレール38に沿って上下方向に移動する移動基台46に取り付けられている。
A grinding unit (grinding means) 40 is mounted along the pair of
研削ユニット40は、スピンドルハウジング42中に回転可能に収容されたスピンドル48と、スピンドル48の先端に固定されたホイールマウント50と、ホイールマウント50にねじ締結され環状に配設された複数の研削砥石54を有する研削ホイール52と、スピンドル48を回転駆動する電動モータ56を含んでいる。
The grinding
研削装置32は、研削ユニット40を一対の案内レール38に沿って上下方向に移動するボールねじ58とパルスモータ60とから構成される研削ユニット送り機構62を備えている。パルスモータ60を駆動すると、ボールねじ58が回転し、移動基台46が上下方向に移動される。
The grinding
ベース34の上面には凹部34aが形成されており、この凹部34aにチャックテーブル機構64が配設されている。チャックテーブル機構64はチャックテーブル66を有し、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Aと、研削ユニット40に対向する研削位置Bとの間でY軸方向に移動される。68,70は蛇腹である。ベース34の前方側には、研削装置32のオペレータが研削条件等を入力する操作パネル72が配設されている。
A
このような研削装置32を使用して実施する研削ステップについて以下に説明する。図6に示すウエーハ着脱位置Aに位置づけられたチャックテーブル66上に、図5に示すように表面に保護部材2が貼着されたウエーハ11を保護部材2を下にして吸引保持する。次いで、チャックテーブル66をY軸方向に移動して研削位置Bに位置づける。
A grinding step performed using such a grinding
このように位置づけられたウエーハ11に対して、図7に示すようにチャックテーブル66を例えば300rpmで回転しつつ、研削ホイール52をチャックテーブル66と同一方向に例えば6000rpmで回転駆動させるとともに、研削ユニット送り機構52を作動して研削砥石54をウエーハ2の裏面2bに接触させる。
While the chuck table 66 is rotated at, for example, 300 rpm, the grinding
そして、研削ホイール50を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウエーハ2の研削を実施する。図示しない接触式の厚み測定ゲージによってウエーハ2の厚みを測定しながらウエーハ2を所望の厚み、例えば50μmに仕上げる。
Then, the grinding
上述した実施形態の研削方法では、バンプ17が形成されていないウエーハ11の外周バンプ未形成領域21は保護部材2の環状凸部6によって支持され、複数のバンプ17が形成されたバンプ形成領域19は保護部材2の円形凹部4内に収容されてバンプ17が保護される。
In the grinding method of the above-described embodiment, the outer peripheral bump
外周バンプ未形成領域21は環状凸部6で支持され、バンプ17は樹脂コーティング8を介して円形凹部4で支持されるため、バンプ17を有するウエーハ11を一様に支持することができる。その結果、ウエーハ11の裏面11bを一様に研削することができ、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。
Since the peripheral
上述した実施形態では、本発明をウエーハの研削方法に適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、研磨パッドを使用してウエーハ11の裏面11bを研磨する研磨方法にも同様に適用することができる。
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a wafer grinding method has been described. However, the present invention is not limited to this, and a polishing method for polishing the
2 保護部材
4 円形凹部
6 環状凸部
8 樹脂コーティング
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
32 研削装置
40 研削ユニット
52 研削ホイール
54 研削砥石
66 チャックテーブル
2 Protective member 4 Circular
Claims (3)
該バンプの高さと実質上同じ深さを有する該複数のバンプを収容する円形凹部と、該外周バンプ未形成領域に対応して該円形凹部を囲繞するように形成された環状凸部と、を有する保護部材を準備する準備ステップと、
該複数のバンプを該保護部材の該円形凹部内に収容するとともに、該保護部材の該環状凸部をウエーハ表面の該外周バンプ未形成領域に貼着してウエーハの該バンプを保護するバンプ保護ステップと、
該保護部材が貼着されたウエーハの該保護部材側をチャックテーブルで保持してウエーハの裏面を研削手段又は研磨手段で加工する加工ステップと、
を具備したことを特徴とするウエーハの加工方法。 A wafer processing method for grinding or polishing a back surface of a wafer having a bump forming region on which a plurality of bumps are formed and a peripheral bump non-forming region surrounding the bump forming region on the surface,
A circular concave portion accommodating the plurality of bumps having substantially the same depth as the height of the bump, and an annular convex portion formed so as to surround the circular concave portion corresponding to the peripheral bump non-formation region, A preparation step of preparing a protective member having;
Bump protection that protects the bumps of the wafer by accommodating the plurality of bumps in the circular recesses of the protection member and affixing the annular projections of the protection members to the peripheral bump-unformed region on the wafer surface Steps,
A processing step of holding the protective member side of the wafer to which the protective member is adhered with a chuck table and processing the back surface of the wafer with a grinding means or a polishing means;
A wafer processing method characterized by comprising:
該バンプの高さと実質上同じ深さを有する該複数のバンプを収容可能な円形凹部と、
該円形凹部を囲繞し、該外周バンプ未形成領域に対応する環状凸部と、
を具備したことを特徴とする保護部材。 When a back surface of a wafer having a bump forming area on which a plurality of bumps are formed and a peripheral bump non-forming area surrounding the bump forming area is ground or polished, the wafer is affixed to the wafer to hold the wafer. A protective member for protecting the bump,
A circular recess capable of accommodating the plurality of bumps having a depth substantially the same as the height of the bumps;
An annular convex portion surrounding the circular concave portion and corresponding to the peripheral bump unformed region;
A protective member comprising:
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140819 |