JP2016127098A - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェーハにエッジトリミングを実施して面取り部を部分的に除去した後ウェーハを所定の厚さに裏面研削をする際に、庇状に張り出した残存面取り部が庇の根元から折れてしまうことを抑制可能なウェーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウェーハ１１の裏面をチャックテーブル１０で保持してウェーハの表面１１ａを露出させ、切削ブレード１６を所定の厚さを超える深さでウェーハの外周縁に切り込ませつつ該チャックテーブルを回転させてウェーハの外周縁を切削し、ウェーハの表面から該所定の厚さを超える領域の該面取り部１１ｅを除去して外周縁に段差部２１を形成し、ウェーハの表面に保護部材を配設し、ウェーハの裏面を研削砥石で研削してウェーハを該所定の厚さへと薄化する工程を備え、面取り部除去においてウェーハの外周縁に形成された該段差部をウェーハの中心から径方向外側に向かって厚さが薄くなるように形成する。【選択図】図３

Description

本発明は、ウェーハの外周縁に形成された面取り部を部分的に除去するウェーハの加工方法に関する。

従来より、半導体ウェーハには、半導体前半プロセス中における割れや発塵防止のために、その外周に表面から裏面に至る円弧状の面取り部が形成されている。通常、半導体ウェーハに対する面取り部の形成は、半導体ウェーハ製造過程で実施される。

このように外周に面取り部を有するウェーハの裏面を研削してウェーハを薄くすると、面取り部に円弧面と研削面とによって形成されたナイフエッジが存在して危険であると共に、外周に欠けが生じてデバイスの品質を低下させることがある。

この問題を解決するために、半導体ウェーハの外周に形成された面取り部と平坦部との境界部分の表面に切り込みを形成して面取り部を部分的に除去した後、ウェーハの厚みが切り込み深さよりも薄くなるまでウェーハの裏面研削を行う半導体デバイスの製造方法が実施されている（例えば、特開２０００−１７３９６１号公報参照）。このウェーハ外周部分の切削はエッジトリミングと称される。

特開２０００−１７３９６１号公報

しかし、エッジトリミングを実施すると、部分的に除去された面取り部が庇状に外周に張り出した状態となっているため、ウェーハの裏面研削を実施すると、その張り出し部分が研削によって除去される際に、徐々に研削されるのではなく、庇の根本部分が折れてしまう場合が多く、庇の部分が大きな端材となって離脱する。

離脱した庇の部分は、研削水と共にウェーハから離間していくが、研削水の排水口に溜まってオーバーフローを発生させたり、ウェーハと研削砥石との間に挟まってウェーハに傷（スクラッチ）を作ってしまう等の問題があり、解決すべき課題となっている。

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、ウェーハにエッジトリミングを実施して面取り部を部分的に除去した後ウェーハの裏面研削をする際に、庇状に張り出した残存面取り部が庇の根元から折れてしまうことを抑制可能なウェーハの加工方法を提供することである。

本発明によると、外周に面取り部を有すると共に表面に複数のデバイスが形成されたウェーハを所定の厚さへ薄化するウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面をチャックテーブルで保持してウェーハの表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、切削ブレードを該所定の厚さを超える深さでウェーハの外周縁に切り込ませつつ該チャックテーブルを回転させてウェーハの外周縁を切削し、ウェーハの表面から該所定の厚さを超える領域の該面取り部を除去して外周縁に段差部を形成する面取り部除去ステップと、該面取り部除去ステップを実施した後、ウェーハの表面に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、該保護部材配設ステップを実施した後、ウェーハの裏面を研削砥石で研削してウェーハを該所定の厚さへと薄化する研削ステップと、を備え、該面取り部除去ステップでは、ウェーハの外周縁に形成された該段差部が、ウェーハの中心から径方向外側に向かって厚さが薄くなるように形成されることを特徴とするウェーハの加工方法が提供される。

本発明のウェーハの加工方法によると、エッジトリミングによる面取り部除去時に形成される外周縁の段差面をウェーハの外周に向かって低くなるようなテーパー面としたことで、裏面研削時に徐々に庇の先端から削られるため、庇の根元から折れてしまいにくくなり、大きな端材の発生を防止できるという効果がある。

半導体ウェーハの表面側斜視図である。 図２（Ａ）は半導体ウェーハの一部拡大側面図、図２（Ｂ）は半導体ウェーハの一部拡大断面図である。 第１実施形態の面取り部除去ステップを示す側面図である。 研削ステップを示す一部断面側面図である。 第２実施形態の面取り部除去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、本発明のウェーハの加工方法が適用可能な半導体ウェーハ（以下、単にウェーハと略称することがある）１１の表面側斜視図が示されている。図２（Ａ）は半導体ウェーハ１１の一部拡大側面図、図２（Ｂ）は半導体ウェーハ１１の一部拡大断面図をそれぞれ示している。

半導体ウェーハ１１はシリコン等の基板１３の表面に複数の機能膜及び複数の絶縁膜からなる機能層１５を積層し、この機能層１５に格子状に形成された複数の分割予定ライン１７によって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デバイス１９を形成して構成されている。

半導体ウェーハ１１には、半導体前半プロセス中における割れや発塵防止のために、その外周に表面１１ａから裏面１１ｂに至る円弧状の面取り部１１ｅが形成されている。一般的に、半導体ウェーハ１１に対する面取り部１１ｅの形成は、半導体ウェーハ製造過程で実施される。

本発明に係るウェーハの加工方法では、まず、図３に示すように、ウェーハ１１の裏面１１ｂを切削装置のチャックテーブル１０で保持してウェーハ１１の表面１１ａを露出させる保持ステップを実施する。

図３において、切削ユニット１２は、回転駆動されるスピンドル１４の先端に装着された切削ブレード１６を含んでいる。切削ブレード１６は、その先端（最外周）１６ａがスピンドル１４の回転軸に対して所定角度傾斜して、即ちテーパー状に形成されている。

保持ステップを実施した後、矢印Ａ方向に高速回転（例えば、３００００ｒｐｍ）する切削ブレード１４を所定の厚さを超える深さでウェーハ１１の外周縁に切り込ませつつ、チャックテーブル１０を矢印Ｂ方向に回転させてウェーハ１１の外周縁を切削し、ウェーハ１１の表面１１ａから所定厚さを超える領域の面取り部１１ｅを除去して一部を残存させる面取り部除去ステップを実施する。

この面取り部除去ステップを実施すると、切削ブレード１６の先端（最外周）１６ａがスピンドル１４の回転軸に対して斜めに形成されているため、ウェーハ１１の外周縁に形成された段差部２１が、ウェーハ１１の中心から径方向外側に向かって厚さが薄くなるように形成される。符号２３は面取り部除去ステップで除去された領域を示している。

面取り部除去ステップを実施した後、図４（Ａ）に示すように、ウェーハ１１の表面１１ａに保護部材２５を配設する保護部材配設ステップを実施する。この保護部材２５は例えば保護テープ等から形成され、ウェーハ１１の表面１１ａに形成したデバイス１９を保護するために貼着する。

保護部材配設ステップを実施した後、図４に示すように、ウェーハ１１の裏面１１ｂを研削砥石で研削してウェーハ１１を所定の厚さへと薄化する研削ステップを実施する。図４（Ａ）は研削中の状態を示す一部断面側面図、図４（Ｂ）は研削終了後の状態を示す一部断面側面図である。

図４において、研削ユニット２２は、回転駆動されるスピンドル２４と、スピンドル２４の先端に固定されたホイールマウント２６と、ホイールマウント２６に着脱可能に装着される研削ホイール２８とを含んでいる。研削ホイール２８は、環状のホイール基台３０と、ホイール基台３０の下端部外周に固着された複数の研削砥石３２とから構成される。

研削ステップでは、保護部材２５を介してウェーハ１１を吸引保持したチャックテーブル２０を矢印ａ方向に約３００ｒｐｍで回転しつつ、研削ホイール２２を矢印ｂ方向に約６０００ｒｐｍで回転させると共に、研削ホイール２８の研削砥石３２をウェーハ１１の裏面１１ｂに接触させる。そして、研削ホイール２８を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウェーハ１１を図４（Ｂ）に示す所定の厚さに仕上げる。

本実施形態のウェーハの加工方法では、エッジトリミングを実施してウェーハ１１の面取り部１１ｅを部分的に除去した時に形成される外周縁の段差部２１をウェーハ１１の外周に向かって低くなるようなテーパー面としたことで、図４（Ａ）に示すように、庇状に張り出した段差部２１が徐々に庇の先端から削られるため、庇の根元から折れてしまうことが抑制され、大きな端材の発生を防止することができる。

図５を参照すると、本発明第２実施形態の面取り部除去ステップを示す側面図が示されている。本実施形態では、切削ブレード１６Ａとしては、先端が平らな通常の切削ブレードを称するが、スピンドル１４を水平面に対して所定角度傾けた切削ユニット１２Ａを使用する。

このようにスピンドル１４を水平面に対して所定角度傾けた切削ユニット１２Ａでウェーハ１１のエッジトリミングを実施することにより、図３を参照して説明した第１実施形態の面取り部除去ステップと同様に、ウェーハ１１の外周縁に形成される段差部２１をウェーハ１１の中心から径方向外側に向かって厚さが薄くなるように形成することができる。

上述した実施形態では、本発明の加工方法を半導体ウェーハ１１に適用した例について説明したが、ウェーハ１１は半導体ウェーハに限定されるものではなく、外周部に円弧状の面取り部を有する他のウェーハにも同様に適用可能である。

１０，２０ チャックテーブル
１１ 半導体ウェーハ
１３ 基板
１５ 機能層
１６，１６Ａ 切削ブレード
１６ａ 切削ブレードの先端（最外周）
１７ 分割予定ライン
１９ 半導体デバイス
２１ 段差部
２５ 保護部材
２８ 研削ホイール
３２ 研削砥石

Claims (1)

1. 外周に面取り部を有すると共に表面に複数のデバイスが形成されたウェーハを所定の厚さへ薄化するウェーハの加工方法であって、
   ウェーハの裏面をチャックテーブルで保持してウェーハの表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、切削ブレードを該所定の厚さを超える深さでウェーハの外周縁に切り込ませつつ該チャックテーブルを回転させてウェーハの外周縁を切削し、ウェーハの表面から該所定の厚さを超える領域の該面取り部を除去して外周縁に段差部を形成する面取り部除去ステップと、
   該面取り部除去ステップを実施した後、ウェーハの表面に保護部材を配設する保護部材配設ステップと、
   該保護部材配設ステップを実施した後、ウェーハの裏面を研削砥石で研削してウェーハを該所定の厚さへと薄化する研削ステップと、を備え、
   該面取り部除去ステップでは、ウェーハの外周縁に形成された該段差部が、ウェーハの中心から径方向外側に向かって厚さが薄くなるように形成されることを特徴とするウェーハの加工方法。