JP2013187281A

JP2013187281A - 被加工物の加工方法

Info

Publication number: JP2013187281A
Application number: JP2012050133A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ono; 貴司小野; Tomofumi Ogi; 智史小木
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-09-19

Abstract

【課題】支持基板に傷がつくことを防止し支持基板の繰り返し使用を可能とする被加工物の加工方法を提供する。
【解決手段】被加工物１１の表面を支持基板２３の第１面側に貼着する支持基板貼着ステップと、支持基板２３の第１面側と反対側の第２面を液状樹脂で被覆し硬化させて樹脂被膜２７を形成する支持基板被覆ステップと、保持テーブル１０で被加工物１１が貼着された支持基板２３の第２面側を保持して被加工物１１の裏面１１ｂを露出させる保持ステップと、被加工物１１の裏面１１ｂを研削手段又は研磨手段で研削又は研磨する加工ステップと、支持基板２３の第２面に液体と気体との混合流体を噴射して、樹脂被膜２７を支持基板２３の第２面上から除去する樹脂被膜除去ステップと、被加工物を支持基板２３から剥離する剥離ステップと、を具備した。
【選択図】図３

Description

本発明は、被加工物の裏面を研削又は研磨する被加工物の加工方法に関する。

半導体デバイスの製造プロセスでは、半導体ウエーハの表面にＩＣやＣＭＯＳ等の回路素子が複数形成される。回路素子が形成されたウエーハは、研削装置で裏面が研削されて薄化され、更に必要に応じて研磨装置で研磨された後、切削装置で分割予定ラインを切削して個々のチップへと分割されることで、各種の半導体デバイスが製造されている。製造された半導体デバイスは、携帯電話、ＰＣ（パソコン）等の電気機器に広く利用されている。

近年、電気機器は小型化、薄型化の傾向にあり、組み込まれる半導体デバイスも小型化、薄型化が要求されている。ところが、ウエーハを研削して例えば５０μｍ以下に薄化すると、剛性が著しく低下するためその後のハンドリングが非常に困難になる。更に、場合によってはウエーハに反りが生じ、反りによってウエーハ自体が破損してしまうということがある。

このような問題を解決するために、予め剛性のある支持基板（サブストレート）に半導体ウエーハを貼り付けた後、ウエーハを研削して薄化する手法が広く採用されている（例えば、特開２００４−２０７６０６号公報参照）。

研削や研磨後のウエーハに高温を伴う熱処理を施す場合にも、例えば特開平５−１９８５４２号公報に開示されるような表面保護テープでは高温に耐えられないため、ウエーハの表面側を支持基板に貼着する方法が広く用いられている。

特開２００４−２０７６０６号公報特開平５−１９８５４２号公報

支持基板を吸引保持してのウエーハの裏面の研削又は研磨中、若しくはハンドリング中に支持基板に傷がつくことがある。支持基板に傷がつくと、傷のサイズによっては研削又は研磨に際してチャックテーブルでの吸引保持不良が発生したり、後に熱処理を施す場合には、傷に起因して支持基板が破損してしまう恐れがある。

そこで一般には、一度使用した支持基板は廃棄しており、非常に非経済的であり、支持基板の繰り返し使用を可能とする方法が要望されている。

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、支持基板に傷がつくことを防止し支持基板の繰り返し使用を可能とする被加工物の加工方法を提供することである。

本発明によると、被加工物の裏面を研削又は研磨する加工方法であって、被加工物の表面を支持基板の第１面側に貼着する支持基板貼着ステップと、該支持基板貼着ステップを実施する前または後に、該支持基板の該第１面側と反対側の第２面を液状樹脂で被覆し該液状樹脂を硬化させて樹脂被膜を形成する支持基板被覆ステップと、該支持基板被覆ステップと該支持基板貼着ステップとを実施した後、保持テーブルで被加工物が貼着された該支持基板の該第２面側を保持して被加工物の裏面を露出させる保持ステップと、該保持ステップを実施した後、被加工物の裏面を研削手段又は研磨手段で研削又は研磨する加工ステップと、該加工ステップを実施した後、該支持基板の該第２面に液体と気体との混合流体を噴射して、該樹脂被膜を該支持基板の該第２面上から除去する樹脂被膜除去ステップと、該加工ステップを実施した後、該樹脂被膜除去ステップを実施する前又は後に、被加工物を該支持基板から剥離する剥離ステップと、を具備したことを特徴とする被加工物の加工方法が提供される。

本発明によると、支持基板の裏面に液状樹脂を塗布して硬化させ支持基板の裏面に樹脂被膜を形成した後、研削加工又は研磨加工を施し、加工終了後に液体と気体の混合流体を支持基板の裏面に噴射することにより、効果的に樹脂被膜を剥離することができ、支持基板の繰り返し使用が可能となる。樹脂被膜の剥離に化学薬品を使用する必要がないため、化学薬品の管理や排水処理が不要な上、環境負荷も小さくなる。

支持基板貼着ステップを示す分解斜視図である。支持基板被覆ステップを説明する側面図である。液状樹脂硬化ステップを示す側面図である。保持ステップを示す斜視図である。研削ステップを示す斜視図である。樹脂被膜除去ステップを示す側面図である。剥離ステップを示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、ウエーハ１１の表面１１ａに支持基板２３を貼着する支持基板貼着ステップの分解斜視図が示されている。

ウエーハ１１は、例えば厚さが７００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面１１ａに複数の分割予定ライン１３が格子状に形成されているとともに、複数の分割予定ライン１３によって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス１５が形成されている。

このように構成されたウエーハ１１は、複数のデバイス１５が形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９をその表面１１ａの平端部に備えている。

支持基板２３はガラスウエーハ又はシリコンウエーハから形成されており、ウエーハ１１の表面１１ａに例えば接着剤により貼着される。接着剤としては、例えば所定温度までの加熱により接着性を発現し、更に高温に加熱することにより接着性を喪失する接着剤が使用される。或いは、ワックスを使用して支持基板２３をウエーハ１１の表面１１ａに貼着するようにしてもよい。

支持基板貼着ステップを実施する前又は後に、支持基板２３の裏面に液状樹脂を塗布し、この液状樹脂を硬化させて樹脂被膜を形成する支持基板被覆ステップを実施する。例えば、支持基板被覆ステップは、図２に示すように、ウエーハ１１の表面１１ａに支持基板２３が貼着されたウエーハ１１の裏面１１ｂ側を保持テーブル１０で保持し、保持テーブル１０を矢印Ａ方向に回転しながら液状樹脂供給ノズル１２の先端１２ａからＵＶ（紫外線）硬化液状樹脂２５を滴下し、ＵＶ硬化液状樹脂２５をスピンコーティングして支持基板２３の裏面２３ｂ上に樹脂被膜２７を形成する。

この樹脂被膜２７の厚みは２〜１０μｍ程度が好ましい。樹脂被膜２７の厚みが薄いほうが膜の厚みばらつきが小さくなり、その結果、研削後のウエーハ１１の厚みばらつきを小さく抑えることができる。

ＵＶ硬化液状樹脂を塗布して樹脂被膜２７を形成した後、図３に示すように、紫外線（ＵＶ）照射ユニット１４から紫外線１６をＵＶ硬化樹脂被膜２７に照射して、樹脂被膜２７を硬化させる。尚、本実施形態では、液状樹脂としてＵＶ硬化液状樹脂を使用しているが、液状樹脂はＵＶ硬化液状樹脂に限定されるものではない。

図２に示した実施形態では、ウエーハ１１に貼着された支持基板２３の裏面２３ｂに樹脂被膜２７を形成する支持基板被覆ステップを実施しているが、この支持基板被覆ステップは支持基板２３をウエーハ１１に貼着する前に実施してもよい。

支持基板貼着ステップ及び支持基板被覆ステップを実施した後、研削装置のチャックテーブル１８でウエーハ１１が貼着された支持基板２３の裏面２３ｂ側を吸引保持してウエーハ１１の裏面１１ｂを露出させる保持ステップを実施する。支持基板２３は樹脂被膜２７に被覆されているため、チャックテーブル１８で支持基板２３が吸引保持されても、支持基板２３に傷がつくことが防止される。

チャックテーブル１８でウエーハ１１の裏面１１ｂを露出させて支持基板２３を吸引保持した後、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。この研削ステップは、図５に示すような、研削ユニット２０により実施する。

研削ユニット２０のスピンドル２２の先端部にはマウンタ２４が固定されており、この、マウンタ２４に複数のねじ２８を使用して研削ホイール２６が着脱可能に装着されている。研削ホイール２６は、環状の支持基台３０の下端部に複数の研削砥石３２が環状に固着されて構成されている。

この研削ステップでは、チャックテーブル１８を矢印ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２６をチャックテーブル１８と同一方向に、即ち矢印ｂ方向に例えば６０００ｒｐｍで回転させるとともに、図示しない研削ユニット送り機構を作動して研削砥石３２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２６を所定の研削送り速度（例えば３〜５μｍ／秒）で下方に所定量研削送りして、ウエーハ１１の研削を実施する。図示しない接触式又は非接触式の厚み測定ゲージによってウエーハ１１の厚みを測定しながらウエーハを所望の厚み、例えば５０μｍに仕上げる。

研削ステップ終了後、支持基板２３を研削装置のチャックテーブル１８から取り外し、図６に示すように、樹脂基板２３の裏面２３ｂの外周エッジ面に向けてノズル３４から純水とエアとの混合流体３６を噴出して、樹脂被膜２７を支持基板２３の裏面２３ｂから除去する樹脂被膜除去ステップを実施する。混合流体３６は、例えばエア０．４ＭＰａと純水２００ｍｌ／分の混合流体から構成される。

混合流体３６に数ミクロン〜数十ミクロンサイズの例えばシリカやセラミックからなる微小粒子を混入してもよく、微小粒子を混入する場合には支持基板２３の材質に応じて支持基板２３の硬度よりも低い硬度を有する微小粒子を選択する。

ノズル３４から純水とエアとからなる混合流体３６を支持基板２３の裏面２３ｂの外周エッジ部に噴出すると、樹脂被膜２７と支持基板２３との界面に混合流体３６が侵入して、支持基板２３から樹脂被膜２７を剥離することができる。

純水とエアとからなる混合流体３６の噴出は、上述したように支持基板２３の裏面２３ｂの外周エッジ部が好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、支持基板２３の裏面２３ｂに混合流体３６を噴出するようにしてもよい。

支持基板２３とウエーハ１１との剥離は、支持基板２３の貼着に上述した接着剤を使用している場合には、接着剤が接着性を喪失する温度まで加熱することにより、図７に示すように、支持基板２３をウエーハ１１から剥離することができる。支持基板２３とウエーハ１１との貼着にワックスを使用している場合には、専用の剥離剤中に浸漬することにより、支持基板２３をウエーハ１１から剥離することができる。

上述した実施形態では、本発明を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、支持基板をチャックテーブルで吸引保持してウエーハ１１の裏面１１ｂを研磨する研磨装置にも同様に適用可能である。

本発明の加工方法によると、樹脂被膜２７が除去され、更にウエーハ１１が剥離された支持基板２３は、支持基板２３に傷がつくことがないため、支持基板２３の繰り返し使用に供される。

１０保持テーブル
１１ウエーハ
１２液状樹脂供給ノズル
１４ＵＶ照射ユニット
１５デバイス
１６紫外線
１８チャックテーブル
２０研削ユニット
２３支持基板
２５ＵＶ硬化液状樹脂
２６研削ホイール
２７樹脂被膜
３４ノズル
３６混合流体

Claims

被加工物の裏面を研削又は研磨する加工方法であって、
被加工物の表面を支持基板の第１面側に貼着する支持基板貼着ステップと、
該支持基板貼着ステップを実施する前または後に、該支持基板の該第１面側と反対側の第２面を液状樹脂で被覆し該液状樹脂を硬化させて樹脂被膜を形成する支持基板被覆ステップと、
該支持基板被覆ステップと該支持基板貼着ステップとを実施した後、保持テーブルで被加工物が貼着された該支持基板の該第２面側を保持して被加工物の裏面を露出させる保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、被加工物の裏面を研削手段又は研磨手段で研削又は研磨する加工ステップと、
該加工ステップを実施した後、該支持基板の該第２面に液体と気体との混合流体を噴射して、該樹脂被膜を該支持基板の該第２面上から除去する樹脂被膜除去ステップと、
該加工ステップを実施した後、該樹脂被膜除去ステップを実施する前又は後に、被加工物を該支持基板から剥離する剥離ステップと、
を具備したことを特徴とする被加工物の加工方法。