JP2013243223A

JP2013243223A - ウエーハ保護部材

Info

Publication number: JP2013243223A
Application number: JP2012115001A
Authority: JP
Inventors: Maki Sakai; 真樹坂井
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2013-12-05

Abstract

【課題】バンプ等が形成されずにデバイス表面が平坦に形成されたウエーハの場合でも、良好な薄化が可能で且つウエーハの表面側のデバイスを破損、汚染することないウエーハ保護部材を提供すること。
【解決手段】ウエーハ保護部材１はデバイスが形成されたウエーハＷの表面ＷＳを保護する。ウエーハ保護部材１はウエーハＷの面取り部Ｍ及びデバイスが形成されていない外周領域ＧＲのみに貼着する外周貼着部３と外周貼着部３に囲繞されデバイス領域ＤＲと当接し非貼着状態でデバイスを保護するデバイス保護部４などから構成されている。外周貼着部３のウエーハＷと当接する面６は面取り部Ｍの断面形状に一致する内周面６ａと外周領域ＧＲに対応するリング形状６ｂで形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ウエーハ等の表面に微細構造のデバイスを有するウエーハの表面を保護するためのウエーハ保護部材に関するものである。

表面に各種デバイスが形成された半導体ウエーハは、その表面を保護テープで保護された状態で研削、研磨処理が施され、所定の厚みに薄化された後、切削装置等で各デバイス毎に分割される。デバイスとしてのマイクロマシンデバイスが表面に形成されたウエーハにおいては、表面のデバイス形成箇所に保護粘着テープを貼着してしまうと、剥離時にマイクロマシンデバイスが破損してしまうという問題がある。また、デバイスとしての固体撮像素子が形成されたウエーハ（ＣＭＯＳウエーハ）においては、表面のデバイス形成箇所に保護粘着テープを貼着してしまうと、保護テープの粘着層が固体撮像素子に付着して、デバイスの不良を起こすという問題がある。このために、デバイス領域を囲繞する外周領域のみに粘着層を貼付しデバイス領域に残渣を残すことなくウエーハを固定し研削を実施するという表面保護用の粘着テープ及び研削方法が考案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特開２００５−１０９４３３号公報特許第４４４７２８０号公報

しかし、前述した特許文献１などに示された表面保護用の粘着テープでは、バンプが形成されずにデバイス表面が平坦に形成されたウエーハの場合には、粘着層がリング状に凸形状で形成されているために、表面に貼着した際に表面デバイス面とデバイス保護部との間に隙間が生じてしまい、研削面にディンプル（窪み）が生じたりチッピングが発生したり、加工品質の悪化の原因となり、良好に薄化できないという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バンプ等が形成されずにデバイス表面が平坦に形成されたウエーハの場合でも、良好な薄化が可能で且つウエーハの表面側のデバイスを破損、汚染することないウエーハ保護部材を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るウエーハ保護部材は、外周縁部に面取り部を有し表面にデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞しデバイスが形成されていない外周領域とから構成されるウエーハの表面を保護するウエーハ保護部材であって、ウエーハと当接する側に設けられ、かつ該面取り部及び該外周領域のみに貼着するリング形状の外周貼着部と、該外周貼着部に囲繞されデバイス領域に当接して非貼着状態でデバイスを保護するデバイス保護部と、から構成されることを特徴とする。

また、前記ウエーハ保護部材は、該外周貼着部のウエーハと当接する面は、該面取り部の断面形状に一致する内周面と該外周領域に対応するリング形状で形成されていることが望ましい。

本発明のウエーハ保護部材は、ウエーハの表面に当接する側の外周貼着部が面取り部及び外周領域のみに貼着すると、デバイス保護部がデバイス領域に非貼着状態でデバイス領域に当接するので、デバイス保護部とデバイスとの間に隙間が生じることを抑制できる。したがって、良好に研削すること即ち良好な薄化が可能となる。外周貼着部が面取り部及び外周領域のみに貼着するので、ウエーハの表面のデバイスに外周貼着部を構成する粘着材が付着することを抑制できる。よって、デバイスが破損されたり汚染されることを回避することができる。

また、外周貼着部のウエーハと当接する面には、面取り部の断面形状に一致する内周面とリング形状で形成されているので、ウエーハに研削加工などを施す際に、ウエーハ保護部材の内周面によりウエーハの位置ズレを抑制でき、ウエーハに研削加工などを確実に施すことができる。

図１は、実施形態に係るウエーハ保護部材により表面が保護されるウエーハなどを示す斜視図である。図２は、実施形態に係るウエーハ保護部材とウエーハを示す斜視図である。図３は、実施形態に係るウエーハ保護部材とウエーハの図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、実施形態に係るウエーハ保護部材により表面が保護されたウエーハに研削加工を施す状態の断面図である。図５は、実施形態に係るウエーハ保護部材の外周貼着部の成型前の状態などを示す断面図である。図６は、実施形態に係るウエーハ保護部材の外周貼着部の成型後の状態などを示す断面図である。図７は、実施形態の変形例に係るウエーハに取り付けられる前のウエーハ保護部材などを示す断面図である。図８は、実施形態の変形例に係るウエーハに取り付けられた後のウエーハ保護部材などを示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係るウエーハ保護部材により表面が保護されるウエーハなどを示す斜視図である。図２は、実施形態に係るウエーハ保護部材とウエーハを示す斜視図である。図３は、実施形態に係るウエーハ保護部材とウエーハの図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、実施形態に係るウエーハ保護部材により表面が保護されたウエーハに研削加工を施す状態の断面図である。図５は、実施形態に係るウエーハ保護部材の外周貼着部の成型前の状態などを示す断面図である。図６は、実施形態に係るウエーハ保護部材の外周貼着部の成型後の状態などを示す断面図である。本実施形態にかかるウエーハ保護部材１（以下、単に保護部材と呼ぶ）は、研削加工が施されて薄化されるウエーハＷのデバイスＤが形成された表面ＷＳを保護するものである。

ここで、保護対象のウエーハＷは、シリコンなどを母材とする半導体ウエーハであって、図１に示すように、外周縁部に面取り部Ｍを有し、表面ＷＳにデバイスＤが形成されたデバイス領域ＤＲと、デバイス領域ＤＲを囲繞しデバイスＤが形成されていない外周領域ＧＲとから構成されている。また、デバイス領域ＤＲでは、デバイスＤは、複数の分割予定ラインＬによって格子状に区画されている。ウエーハＷは、図４に示すように、デバイスＤが複数形成されている表面ＷＳに保護部材１が取り付けられて、図４に一部が示された研削装置１０によって、表面ＷＳの反対側の裏面ＷＲが研削されて、薄化される。また、本実施形態では、ウエーハＷの表面ＷＳに形成されるデバイスＤとしては、ＭＥＭＳウエーハを構成するマイクロマシンデバイスや、ＣＭＯＳウエーハを構成する固定撮像素子が用いられる。さらに、デバイスＤの表面には、バンプ等が形成されずに平坦に形成されている。

保護部材１は、デバイスＤが形成されたウエーハＷの表面ＷＳを保護するものであって、図２、図３及び図４に示すように、基材２と、外周貼着部３と、デバイス保護部４とから構成されている。

基材２は、厚みが１００〜２００μｍ程度のポリエチレン、ポリイミド等の樹脂で構成されたシート状又はテープ状のものである。基材２の平面形状は、外径がウエーハＷの外径と略等しい円形に形成されている。基材２の外縁部には、全周に亘って薄肉部５が設けられている。

外周貼着部３は、基材２のウエーハＷと当接する側に設けられ、かつウエーハＷの面取り部Ｍ及び外周領域ＧＲのみに貼着するリング形状のものである。外周貼着部３は、ウエーハＷの表面ＷＳなどに粘着性を有する合成樹脂などで構成され、基材２の薄肉部５に設けられて、基材２の外縁部に全周に亘って設けられている。また、外周貼着部３のウエーハＷと当接する面６は、ウエーハＷの面取り部Ｍの断面形状に一致する内周面６ａと、外周領域ＧＲに対応する平坦なリング形状６ｂで構成されている。外周貼着部３は、感圧形接着剤、熱硬化性接着剤、ＵＶ硬化性接着剤などの種々の接着剤で構成することができる。

デバイス保護部４は、外周貼着部３に囲繞されデバイス領域ＤＲに当接して非貼着状態でデバイスＤを保護するものである。本実施形態では、デバイス保護部４は、基材２の外周貼着部３よりも内側の部分により形成されている。

前述した構成の保護部材１は、基材２を構成する長尺のシート材からウエーハＷの外径に合わせて切り抜けられて、厚みが一様の基材２を得る。そして、厚みが一様の基材２の外縁部の厚みを全周に亘って切り取って、薄肉部５を形成する。その後、薄肉部５に外周貼着部３を構成する粘着性を有する合成樹脂を塗布し、図５に示すように、基材２を表面撥水性能の良いシリコーンなどで構成されたリング状型２０の内側にはめ込む。そして、図６に示すように、ウエーハＷの外形と等しい形状でかつ表面撥水性能の良いシリコーンなどで構成された円盤状型２１をリング状型２０内に侵入させて、円盤状型２１により、外周貼着部３を構成する粘着性を有する合成樹脂に面取り部Ｍ及び外周領域ＧＲの外形形状に一致する内周面６ａ及びリング形状６ｂを成型する。こうして、保護部材１は、得られる。そして、保護部材１は、図２及び図３に示すように、外周貼着部３が表面ＷＳに相対し、かつ保護部材１の外縁がウエーハＷの外縁に一致するように、ウエーハＷの表面ＷＳに重ねられる。そして、保護部材１は、外周貼着部３がウエーハＷの面取り部Ｍ及び外周領域ＧＲに貼着し、かつ、デバイス保護部４が非粘着状態でデバイス領域ＤＲに当接してウエーハＷのデバイスＤを保護する。保護部材１は、デバイス保護部４がデバイスＤとの間に気泡などの異物を侵入させることなく、デバイスＤに密に当接して、ウエーハＷに取り付けられる。

そして、保護部材１は、図４に示すように、ウエーハＷに取り付けられた状態で、研削装置１０のチャックテーブル１１に載置されて、吸引保持される。そして、保護部材１は、ウエーハＷの裏面ＷＲに研削装置１０の研削砥石１２が押し当てられて中心軸線回りに回転されて研削される研削工程の際に、ウエーハＷの表面ＷＳに形成されたデバイスＤを保護する。また、研削工程の際に、外周貼着部３の面６が内周面６ａとリング形状６ｂで形成されかつデバイス保護部４がデバイス領域ＤＲに密に当接するために、研削工程に用いられた汚れた研削水がデバイス保護部４とデバイスＤとの間に浸入することなく、研削水がデバイスＤに付着することを抑制する。

また、保護部材１は、研削工程後に、研削装置１０のチャックテーブル１１からウエーハＷがピックアップされて、ウエーハＷの裏面ＷＲがダイシングテープＴ（図１に示す）に貼着されると、ウエーハＷの表面ＷＳから剥離される。なお、ダイシングテープＴの外縁部に環状フレームＦが貼着されて、ウエーハＷは、図１に示すように、環状フレームＦに固定される。そして、ウエーハＷは、環状フレームＦに固定されたまま切削工程などの次工程に搬送される。

以上のように、本実施形態に係る保護部材１は、ウエーハＷの表面ＷＳに当接する側に設けられた外周貼着部３が面取り部Ｍ及び外周領域ＧＲのみに貼着すると、デバイス保護部４がデバイス領域に非貼着状態で当接するので、デバイス保護部４とデバイスＤとの間に隙間が生じることを抑制できる。このために、バンプ等が形成されずにデバイスＤの表面が平坦に形成されたウエーハＷであっても、外周貼着部３とデバイス保護部４がウエーハＷの表面ＷＳとの間に隙間を生じさせることなく、密に当接する。このために、研削装置１０によりウエーハＷに研削加工を施して、薄化する際に、研削砥石１２とウエーハＷの裏面ＷＲとの接触面圧を一様にすることができ、良好に研削すること即ち良好な薄化が可能となる。

また、外周貼着部３が面取り部Ｍ及び外周領域ＧＲのみに貼着するので、外周貼着部３がデバイスＤに貼着することがない。このために、保護部材１をウエーハＷの表面ＷＳから剥離させても、ウエーハＷの表面ＷＳのデバイスＤに外周貼着部３を構成する粘着性を有する合成樹脂が付着することがない。したがって、デバイスＤが破損されたり汚染されることを回避することができる。よって、保護部材１によれば、バンプ等が形成されずにデバイスＤの表面が平坦に形成されたウエーハＷの場合でも、良好な薄化が可能で且つウエーハＷの表面ＷＳのデバイスＤを破損、汚染することを抑制することができる。

さらに、外周貼着部３のウエーハＷと当接する面６は、面取り部Ｍの断面形状に一致する内周面６ａとリング形状６ｂで形成されているので、ウエーハＷに研削加工などを施す際に、保護部材１の内周面６ａによりウエーハＷの位置ズレを抑制することとなり、ウエーハＷに研削加工などを確実に施すことができる。

〔変形例〕
図７は、実施形態の変形例に係るウエーハに取り付けられる前のウエーハ保護部材などを示す断面図である。図８は、実施形態の変形例に係るウエーハに取り付けられた後のウエーハ保護部材などを示す断面図である。また、図７及び図８において、前述した実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

前述した実施形態では、ウエーハＷに取り付けられる前の保護部材１の外周貼着部３に、面取り部Ｍの断面形状に一致する内周面６ａ及びリング形状６ｂを形成している。しかしながら、本発明では、図７及び図８に示すように、ウエーハＷに取り付けられる前の保護部材１の外周貼着部３に内周面６ａ及びリング形状６ｂを形成することなく、外周貼着部３に面取り部Ｍを押圧することにより、ウエーハＷに保護部材１を取り付けるのと同時に、外周貼着部３に内周面６ａ及びリング形状６ｂを形成しても良い。

また、前述した実施形態では、保護部材１は、研削工程においてウエーハＷの表面ＷＳのデバイスＤを保護している。しかしながら、本発明は、これに限定されることなく、切削工程、レーザー加工工程などの種々のデバイスＤの製造工程に適用しても良い。

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ウエーハ保護部材
３外周貼着部
４デバイス保護部
６面
６ａ内周面
６ｂリング形状
Ｗウエーハ
ＷＳ表面
Ｄデバイス
ＤＲデバイス領域
ＧＲ外周領域
Ｍ面取り部

Claims

外周縁部に面取り部を有し表面にデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲繞しデバイスが形成されていない外周領域とから構成されるウエーハの表面を保護するウエーハ保護部材であって、
ウエーハと当接する側に設けられ、かつ該面取り部及び該外周領域のみに貼着するリング形状の外周貼着部と、該外周貼着部に囲繞されデバイス領域に当接して非貼着状態でデバイスを保護するデバイス保護部と、から構成されるウエーハ保護部材。
該外周貼着部のウエーハと当接する面は、該面取り部の断面形状に一致する内周面と該外周領域に対応するリング形状で形成されていること、を特徴とする請求項１記載のウエーハ保護部材。