JP2017055089A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】支持基板へ貼り合わされたウェハを裏面側から研削して製造される半導体装置の歩留りを向上させることができる半導体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】一つの実施形態によれば、半導体装置の製造方法が提供される。実施形態に係る半導体装置の製造方法は、形成工程と、貼合工程と、薄化工程との３つの工程を含む。形成工程は、表面に半導体素子が設けられたウェハの周縁部を、ウェハの表面側から少なくとも２００μｍ以上の深さまで除去して、ウェハの表面側周縁に切欠部を形成する。貼合工程は、ウェハの表面を支持基板に貼り合わせる。薄化工程は、ウェハを裏面側から研削してウェハを２００μｍ未満の厚さまで薄化する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、半導体装置の製造方法に関する。
従来、ウェハの表面側に半導体素子を形成し、ウェハの表面を支持基板へ貼り合わせた後、ウェハを裏面側から研削して薄化することによって薄型の半導体装置を製造する方法がある。
かかる半導体装置の製造方法では、研削するウェハの周縁部の表裏両面が内側へ傾斜しているため、研削していくとウェハの端部がナイフエッジ状に尖り、尖った端部が研削時にウェハから破断する場合があった。かかる場合、ウェハの研削面に破片が巻き込まれてウェハの平坦性が低下し、半導体装置の歩留りが低下することがあった。
特開２０１２−９７２５号公報
一つの実施形態は、支持基板へ貼り合わされたウェハを裏面側から研削して製造される半導体装置の歩留りを向上させることができる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
一つの実施形態によれば、半導体装置の製造方法が提供される。実施形態に係る半導体装置の製造方法は、形成工程と、貼合工程と、薄化工程との３つの工程を含む。形成工程は、表面に半導体素子が設けられたウェハの周縁部を、ウェハの表面側から少なくとも２００μｍ以上の深さまで除去して、ウェハの表面側周縁に切欠部を形成する。貼合工程は、ウェハの表面を支持基板に貼り合わせる。薄化工程は、ウェハを裏面側から研削してウェハを２００μｍ未満の厚さまで薄化する。
図１は、実施形態に係る半導体装置の製造方法で用いるウェハの一例を示す説明図である。 図２は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造工程の断面視による説明図である。 図３は、第１の実施形態に係るウェハの裏面周縁部のクラックの有無を評価した試験結果を示す説明図である。 図４は、第１の実施形態に係るウェハの裏面周縁部のクラックの有無を評価した試験結果を示す説明図である。 図５は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の断面視による説明図である。 図６は、第２の実施形態に係る半導体装置の他の製造工程の断面視による説明図である。 図７は、第３の実施形態に係る半導体装置の製造工程の断面視による説明図である。 図８は、第４の実施形態に係る半導体装置の製造工程の断面視による説明図である。
以下に添付図面を参照して、実施形態に係る半導体装置の製造方法について詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いるウェハの一例を示す説明図である。以下の実施形態では、図１に示すように、表面側に半導体素子１１などが設けられたウェハ１０を用意し、かかるウェハ１０と図示しない支持基板とを貼り合わせ、支持基板によって支持されるウェハ１０を裏面側から薄化する工程について説明する。
なお、実施形態に用いられるウェハ１０は、例えば、略円盤形状を有するシリコンウェハなどであり、ウェハ１０の周縁部の表裏両面が内側へ傾斜している。
ここで、薄型の半導体装置は、ウェハの表面側に半導体素子などを形成し、ウェハの表面を支持基板へ貼り合わせた後、ウェハを裏面側から研削して薄化することで製造される。
かかる半導体装置の製造方法では、研削するウェハの周縁部の表裏両面が内側へ傾斜しているため、ウェハを裏面側から研削していくとウェハの端部がナイフエッジ状に尖り、尖った端部が研削時に破断する場合がある。その結果、ウェハの研削面に破片が巻き込まれて研削後のウェハの研削面の平坦性が低下する。そのため、研削前にウェハの表面側周縁に比較的浅い切欠部を形成してナイフエッジ状に尖る端部を予め取り除くことが一般的である。
しかしながら、ウェハを裏面側から研削して薄化していくと、ウェハが所望の厚さに到達する研削の終期段階、つまり、ウェハの厚さ方向でウェハの表面に近い位置でウェハの周縁部が庇の形状となる。そのため、この庇部分が目的の厚さになるまでに破断してウェハの研削面に巻き込まれた場合、薄化後のウェハの研削面の平坦性が損なわれることがある。
そこで、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、ウェハ１０を裏面側から研削するにあたって、庇部分を研削の初期段階、つまり、ウェハ１０の厚さ方向でウェハ１０の表面に遠い位置で取り除くことで、薄化後のウェハ１０において平坦性の高い研削面が得られるようにした。以下、かかる半導体装置の製造方法について、図２を参照して説明する。
図２は、実施形態に係る半導体装置の製造工程の断面視による説明図である。なお、図２に示すウェハ１０は、図１に示すウェハ１０のＡ−Ａ’線による断面部分の一部である。第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、まず、ウェハ１０と支持基板２０とを用意する。
図２（ａ）に示すように、本実施形態では、厚さａが、例えば、７７５μｍのウェハ１０を用いている。かかるウェハ１０における表面１２の周縁部と裏面１３の周縁部には、べベル部３が表裏に形成されている。かかるウェハ１０におけるべベル部３が形成された周縁部の幅ｂは、例えば、１００μｍ〜６００μｍであり、べベル部３の高さｃは、例えば、５０μｍ〜２５０μｍである。
次に、図２（ｂ）に示すように、エッチングによってウェハ１０の周縁部にウェハ１０の表面１２からウェハ１０の厚さａの４分の１以上の深さｅ、例えば、２００〜５００μｍの深さまで達し、ウェハ１０の周縁に沿って連続した環状の切欠部４を形成する。かかる切欠部４の幅ｄは、この実施形態ではべベル部３が形成された周縁部の幅ｂと略同じ幅であり、例えば、６００μｍである。つまり、切欠部４は、ウェハ１０の周縁部におけるべベル部３をエッチングによって取り除くことで形成される。
これにより、ウェハ１０の裏面１３の周縁部に庇部分５が形成される。ただし、この庇部分５は、ウェハ１０の厚さ方向でウェハ１０の表面１２から遠い位置に形成される。したがって、ウェハ１０を裏面側から研削して薄化することにより、研削の初期段階でかかる庇部分５を取り除くことができる。
そのため、本実施形態では、ウェハ１０の表面１２から少なくとも２００μｍ以上の深さｅまで達する切欠部４を形成した。これにより、所望の厚さまで薄化する間にウェハ１０の裏面１３を平坦化させることができる。
続いて、図２（ｃ）に示すように、表裏を反転させたウェハ１０の表面１２を接着剤７を介して支持基板２０に貼り合わせる。接着剤７としては、例えば、ウレタン系樹脂やエポキシ樹脂といった有機系接着剤などが用いられる。
また、接着剤７は、上記した接着剤７をスピン塗布法などにより支持基板２０の表面に塗布することで形成される。また、支持基板２０としては、例えば、ガラスやシリコンなどが用いられ、径および厚さがウェハ１０と略同一の円盤状の基板である。なお、支持基板２０の径、厚さなどの形状は、これに限定されるものではない。
ここで、図２（ｃ）に示すように、切欠部４における貼り合わせ後の接着剤７は、切欠部４の深さｅが深いため、貼り合わせた際に押圧された接着剤７が切欠部４の底面まで届かず、切欠部７の側壁で止まっている。
そのため、ウェハ１０を裏面１３から研削するときに、庇部分５は接着剤７によって固着されていないので、かかる庇部分５を容易に取り除くことができる。
図２（ｃ）に戻って、その後、グラインダ６によってウェハ１０を裏面１３から研削してウェハ１０を２００μｍ未満の厚さ、具体的には、例えば、３３μｍの厚さまで薄化する。
ここで、ウェハ１０の裏面１３の周縁部に形成された庇部分５は、ウェハ１０の厚さ方向でウェハ１０の表面１２よりも遠い位置で研削によって取り除かれる。このため、庇部分５が破断してウェハ１０の研削面に巻き込まれた場合でも、ウェハ１０を所望の厚さに薄化する間にウェハ１０の研削面が平坦化する。
すなわち、本実施形態では、庇部分５をウェハの表面１２よりも遠い位置で取り除くことで、ウェハ１０の裏面１３の研削が終盤に近づくにつれて研削面に巻き込まれた庇部分５のウェハ片の混入による影響が解消され、ウェハ１０の研削面が徐々に平坦化する。
そして、図２（ｄ）に示すように、研削によってウェハ１０を所望の厚さｆ、この例では３３μｍの厚さまで薄化したときには、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３が得られる。
その後、ＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing;化学機械研磨)によって、ウェハ１０の裏面１３を滑らかに仕上げる。そして、支持基板２０からウェハ１０を剥離して、かかるウェハ１０を個片化する工程など後工程の処理が実施される。
上述したように、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、形成工程と、貼合工程と、研削工程という３つの工程を含む。形成工程では、表面１２に半導体素子１１が設けられたウェハ１０の周縁部をウェハ１０の表面１２から少なくとも２００μｍ以上の深さｅまで除去して、ウェハ１０の表面側周縁に切欠部４を形成する。
貼合工程では、ウェハ１０の表面１２を接着剤７を介して支持基板２０に貼り合わせる。薄化工程では、ウェハ１０を裏面１３から研削してウェハ１０を２００μｍ未満の厚さｆまで薄化する。
これにより、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、支持基板２０へ貼り合わされたウェハ１０を裏面１３から研削して薄化する場合、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３を得ることができ、半導体装置の歩留りを向上させることができる。
ここで、切欠部４の深さｅを種々変えて研削後のウェハ１０の裏面周縁部のクラックの有無を評価した試験結果について説明する。図３および図４は、第１の実施形態に係るウェハ１０の裏面周縁部のクラックの有無を評価した試験結果を示す説明図である。
具体的には、図３は、幅ｄを６００μｍと一定として深さｅを変えてエッジトリミングをしたウェハ１０をそれぞれ支持基板２０に貼り合わせ、ウェハ１０を裏面１３から所定の厚さｆまで薄化した後のウェハ１０の裏面周縁部のクラックの数を評価した試験結果である。試験では、長さ５０μｍおよび長さ１００μｍのクラック数を評価した。
図４は、深さｅを３００μｍと一定として幅ｄを変えてエッジトリミングをしたウェハ１０をそれぞれ支持基板２０に貼り合わせ、ウェハ１０を裏面１３から所定の厚さｆまで薄化した後のウェハ１０の裏面周縁部のクラックの数を評価した試験結果である。なお、実験で用いたウェハ１０の厚さａは７７５μｍであり、薄化後のウェハ１０の厚さｆは３３μｍである。また、ウェハ１０におけるべベル部３が形成された周縁部の幅ｂは３５０μｍであり、べベル部３の高さｃは２００μｍである。
図３に示すように、切欠部４の深さｅが１００μｍのサンプル１〜４は、長さ５０μｍのクラック数が１桁であったが、長さが１００μｍのクラック数が略２桁に達しており、薄化後のウェハ１０の裏面周縁部にクラックが多数存在していた。
一方、切欠部４の深さｅが２００μｍのサンプル１〜４、および切欠部４の深さｅが３００μｍのサンプル１〜４は、薄化後のウェハ１０の裏面周縁部にクラックが存在していなかった。
このことから、切欠部４の深さｅがウェハ１０の表面１２から少なくとも２００μｍ以上であれば、薄化後のウェハ１０の裏面周縁部におけるクラックの発生を抑制できることが分かる。
これは、上記したように、切欠部４の深さｅが深いと、切欠部４における貼り合せ後の接着剤７が切欠部４の底面まで届かずに切欠部４の側壁で止まる。これにより、ウェハ１０を裏面１３から研削するときに、庇部分５は接着剤７によって固着されていないので、かかる庇部分５を容易に取り除くことができるため、研削後のウェハ１０の裏面周縁部におけるクラックの発生が抑制されたと考える。
また、図４に示すように、切欠部４の幅ｄを１００μｍから６００μｍへと大きくするにつれて、薄化後のウェハ１０の裏面周縁部はクラックが少なくなることが分かる。つまり、切欠部４の幅ｄをウェハ１０におけるべベル部３が形成された周縁部の幅ｂと同じ６００μｍにすることで、薄化後のウェハ１０の裏面周縁部におけるクラックの発生を抑制できることが分かる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。かかる実施形態では、ウェハの周縁部を除去してウェハの表面側周縁に切欠部を形成する代わりに、ウェハの周縁部にウェハの表面側から所望の深さまで達し、ウェハの外周に沿って連続するダイシング加工を施している。
図５は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造工程の断面視による説明図である。なお、図５に示す構成要素のうち、図２に示す構成要素と同じ構成要素については、図２に示す符号と同一の符号を付すことにより、ここではその説明を省略する。第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、まず、ウェハ１０（図５（ａ）参照）と支持基板２０とを用意する。
次に、図５（ｂ）に示すように、ウェハ１０の周縁部に、ダイシングブレードによりウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の表面１２からウェハ１０の厚さａの４分の１以上の深さｅ、例えば、２００〜５００μｍの深さまで達する溝部８を形成する。
かかる溝部８は、べベル部３におけるウェハ１０の内面側の傾斜位置から水平方向へ、例えば、２００〜６００μ未満の位置に至るまでの横幅ｇを有する。なお、溝部８は、溝幅ｇを、例えば、１０００μｍの最大幅とした場合、べベル部３および半導体素子１１側のウェハ１０の表面１２に亘って形成される。この場合、ウェハ１０の表面１２には、溝部８と半導体素子１１とが互いにオーバーラップしない領域が確保される。
続いて、図５（ｃ）に示すように、表裏を反転させたウェハ１０の表面１２を接着剤７を介して支持基板２０に貼り合わせる。接着剤７は、上記した接着剤７をスピン塗布法などによりウェハ１０の表面１２に塗布することで形成される。
その後、グラインダ６によってウェハ１０を裏面１３から研削してウェハ１０を２００μｍ未満の厚さ、具体的には、例えば、３３μｍの厚さまで薄化する。
ここで、ウェハ１０の裏面周縁部における溝部８によって分離されていない部分８０は、ウェハの厚さ方向でウェハの表面１２よりも遠い位置で研削によって取り除かれる。このため、かかる部分８０が破断してウェハ１０の研削面に巻き込まれた場合でも、ウェハ１０を所望の厚さに薄化する間にウェハ１０の研削面が平坦化する。
すなわち、本実施形態では、かかる部分８０をウェハの表面１２よりも遠い位置で取り除くことで、ウェハ１０の裏面１３の研削が終盤に近づくにつれて研削面に巻き込まれたかかる部分８０のウェハ片の混入による影響が解消され、ウェハ１０の研削面が徐々に平坦化する。
なお、ウェハ１０の周縁部における溝部８によって分離されている部分８１は、接着剤７によって固着されているため、研削のときにウェハ１０の主面側の研削面に巻き込まれるおそれがない。
そして、図５（ｄ）に示すように、研削によってウェハ１０を所望の厚さｆ、この例では３３μｍの厚さまで薄化したときには、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３が得られる。
その後、ＣＭＰによって、ウェハ１０の裏面１３を滑らかに仕上げる。そして、支持基板２０からウェハ１０を剥離して、かかるウェハ１０を個片化する工程など後工程の処理が実施される。
上述したように、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、ダイシング加工を施す工程と、貼合工程と、薄化工程という３つの工程を含む。ダイシング加工を施す工程では、表面１２に半導体素子１１が設けられたウェハ１０の周縁部に、ダイシングブレードを用いてウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の表面１２から少なくとも２００μｍ以上の深さｅまで達する溝部８を形成する。
貼合工程では、ウェハ１０の表面１２を接着剤７を介して支持基板２０に貼り合わせる。薄化工程では、ウェハ１０を裏面１３から研削してウェハ１０を２００μｍ未満の厚さｆまで薄化する。
これにより、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、支持基板２０へ貼り合わされたウェハ１０を裏面１３から研削して薄化する場合、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３を得ることができ、半導体装置の歩留りを向上させることができる。
なお、上述した第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、ウェハ１０の周縁部に、ダイシングブレードを用いてダイシング加工を施しているが、レーザーを用いてダイシング加工を施してもよい。すなわち、レーザーを照射することでウェハ１０にレーザーによって加工が施されない部位に比べて機械的強度が低い部位を形成するステルスダイシングであってもよい。
具体的には、ウェハ１０の周縁部に、レーザーによりウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の表面１２からウェハ１０の厚さａの４分の１以上の深さｅ、例えば、２００〜５００μｍの深さまで達する機械的強度が低い部位を形成する。
図６に示す例は、レーザーを用いてウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の表面１２から少なくとも２００μｍ以上の深さｅまで達する機械的強度が低い部位９を形成する例である。図６は、第２の実施形態に係る半導体装置の他の製造工程を示す断面模式図である。なお、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示す工程と図５（ａ）〜図５（ｄ）に示す工程とは、ウェハ１０の表面側周縁部にレーザーを用いてウェハ１０の外周に沿って機械的強度が低い部位９を形成する他は同じ内容の工程を示している。
図６（ｂ）に示すように、レーザーは、ウェハ１０の表面側周縁部に形成されたべベル部３における半導体素子１１側の端部に照射される。これにより、ウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の表面１２から少なくとも２００μｍ以上の深さｅまで達する機械的強度が低い部位９が形成される。
そして、図６（ｃ）および図６（ｄ）に示す工程を経て、研削によってウェハ１０を所望の厚さｆまで薄化することで、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３が得られる。
このような形態であっても、支持基板２０へ貼り合わされたウェハ１０を裏面１３から研削して薄化する場合、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３を得ることができ、半導体装置の歩留りを向上させることができる。
また、かかる形態は、レーザーを用いてウェハ１０の周縁部にダイシング加工を施しているため、ウェハ１０のダイシング加工面をきれいに仕上げることができる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。かかる実施形態では、ウェハの周縁部を除去してウェハの表面側周縁に切欠部を形成した後、ウェハの周縁部にウェハの表面側から所望の深さまで達し、ウェハの外周に沿って連続するダシング加工を施している。
図７は、第３の実施形態に係る半導体装置の製造工程の断面視による説明図である。なお、図７に示す構成要素のうち、図５に示す構成要素と同じ構成要素については、図５に示す符号と同一の符号を付すことにより、ここではその説明を省略する。第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、まず、ウェハ１０（図５（ａ）参照）と支持基板２０とを用意する。
次に、図７（ａ）に示すように、エッチングによってウェハ１０の周縁部にウェハ１０の表面１２からウェハ１０の厚さａの５分の１以下の深さｈ、例えば、５０〜１５０μｍの深さまで達し、ウェハ１０の周縁に沿って連続した環状の浅い切欠部４ａを形成する。かかる切欠部４ａの幅は、この実施形態ではべベル部３が形成された周縁部の幅ｂと略同じ幅である。つまり、切欠部４ａは、ウェハ１０の周縁部におけるべベル部３をエッチングによって取り除くことで形成される。
続いて、図７（ｂ）に示すように、ウェハ１０の切欠部４ａが形成された周縁部を、ダイシングブレードによりウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の表面１２からウェハの厚さａの４分の１以上の深さｅ、例えば、２００〜５００μｍの深さまで達する溝部８ａを形成する。かかる溝部８ａは、ウェハ１０の周縁部における切欠部４ａの内周面側から外方へ向かって形成される。
続いて、図７（ｃ）に示すように、表裏を反転させたウェハ１０の表面１２を接着剤７を介して支持基板２０に貼り合わせる。接着剤７は、上記した接着剤７をスピン塗布法などによりウェハ１０の表面１２に塗布することで形成される。その後、グラインダ６によってウェハ１０を裏面１３から研削してウェハ１０を２００μｍ未満の厚さ、具体的には、例えば、３３μｍの厚さまで薄化する。
そして、図７（ｄ）に示すように、研削によってウェハ１０を所望の厚さｆ、この例では３３μｍの厚さまで薄化することで、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３が得られる。
その後、ＣＭＰによって、ウェハ１０の裏面１３を滑らかに仕上げる。そして、支持基板２０からウェハ１０を剥離して、かかるウェハ１０を個片化する工程など後工程の処理が実施される。
上述したように、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法は、形成工程と、ダイシング加工を施す工程と、貼合工程と、薄化工程という４つの工程を含む。形成工程では、表面１２に半導体素子１１が設けられたウェハ１０の周縁部をウェハ１０の表面１２からウェハ１０の厚さａの５分の１以下の深さｈまで除去して、ウェハ１０の表面側周縁に浅い切欠部４ａを形成する。
ダイシング加工を施す工程では、ウェハ１０の周縁部に、ダイシングブレードを用いてウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の表面１２から少なくとも２００μｍ以上の深さｅまで達する溝部８ａを形成する。
貼合工程では、ウェハ１０の表面１２を接着剤７を介して支持基板２０に貼り合わせる。薄化工程では、ウェハ１０を裏面１３から研削してウェハ１０を２００μｍ未満の厚さｆまで薄化する。
これにより、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、支持基板２０へ貼り合わされたウェハ１０を裏面１３から研削して薄化する場合、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３を得ることができ、半導体装置の歩留りを向上させることができる。
また、かかる形態は、ウェハ１０の周縁部を除去してウェハ１０の周縁に沿って連続する環状の浅い切欠部４ａを形成した後、ダイシングブレードを用いてウェハ１０の外周に沿って切欠部４ａの底面から所望の深さまで達する溝部８ａを形成している。
したがって、図７（ｄ）に示すように、研削終了時には、ウェハ１０の周縁部における切欠部４ａが形成された部分のウェハ片が除去されているため、裏面研削を終えたウェハ１０を支持基板２０から容易に剥離することができる。
なお、かかる形態は、ウェハ１０の周縁部に、ダイシングブレードを用いてダイシング加工を施しているが、レーザーを用いてダイシング加工を施してもよい。具体的には、ウェハ１０の切欠部４ａが形成された周縁部に、レーザーによりウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の表面１２から少なくとも２００μｍ以上の深さｅまで達する機械的強度が低い部位を形成する。
このような形態であっても、支持基板２０へ貼り合わされたウェハ１０を裏面１３から研削して薄化する場合、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３を得ることができ、半導体装置の歩留りを向上させることができる。
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。かかる実施形態では、ウェハを裏面から所望の厚さまで研削した後、ウェハの周縁部にレーザーによりウェハの外周に沿ってウェハの裏面から所望の深さまで達する機械的強度が低い部位を形成する。
図８は、第４の実施形態に係る半導体装置の製造工程の断面視による説明図である。なお、図８に示す構成要素のうち、図５および図７に示す構成要素と同じ構成要素については、図５および図７に示す符号と同一の符号を付すことにより、ここではその説明を省略する。第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、まず、ウェハ１０（図５（ａ）参照）と支持基板２０とを用意する。
次に、エッチングによってウェハ１０の周縁部にウェハ１０の表面１２からウェハ１０の厚さａの５分の１以下の深さｈ、例えば、５０〜１５０μｍの深さまで達し、ウェハ１０の周縁に沿って連続した環状の浅い切欠部４ａを形成する（図７（ａ）参照）。
続いて、図８（ａ）に示すように、表裏を反転させたウェハ１０の表面１２を接着剤７を介して支持基板２０に貼り合わせる。接着剤７は、上記した接着剤７をスピン塗布法などによりウェハ１０の表面に塗布することで形成される。その後、グラインダ６によってウェハ１０を裏面１３から研削して、ウェハ１０の表面１２からウェハ１０の厚さａの２分の１以上の厚さｉ、例えば、４００μｍの厚さまで薄化する。
そして、図８（ｂ）に示すように、ウェハ１０の周縁部にレーザーによりウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の裏面１３から切欠部４ａが形成された表面１２まで機械的強度が低い部位９ａを形成する。具体的には、ウェハ１０の周縁部における切欠部４ａの内周面の直上にレーザーを照射することでウェハ１０にレーザーによって加工が施されない部位に比べて機械的強度が低い部位９ａを形成する。
次に、図８（ｃ）に示すように、再び、グラインダ６によってウェハ１０を裏面１３から研削して、ウェハ１０を２００μｍ未満の厚さ、具体的には、例えば、３３μｍの厚さまで薄化する。
そして、図８（ｄ）に示すように、研削によってウェハ１０を所望の厚さｆ、この例では３３μｍの厚さまで薄化することで、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３が得られる。
その後、ＣＭＰによって、ウェハ１０の裏面１３を滑らかに仕上げる。そして、支持基板２０からウェハ１０を剥離して、かかるウェハ１０を個片化する工程など後工程の処理が実施される。
上述したように、第４の実施形態に係る半導体装置は、形成工程と、貼合工程と、第１薄化工程と、ダイシング加工を施す工程と、第２薄化工程という５つの工程を含む。形成工程では、表面１２に半導体素子１１が設けられたウェハ１０の周縁部をウェハ１０の表面１２からウェハ１０の厚さａの５分の１以下の深さｈまで除去して、ウェハ１０の表面側周縁に浅い切欠部４ａを形成する。
貼合工程では、ウェハ１０の表面１２を接着剤７を介して支持基板２０に貼り合わせる。第１薄化工程では、ウェハ１０を裏面１３から研削して、ウェハ１０の表面１２からウェハ１０の厚さａの２分の１以上の厚さｉまで薄化する。
ダイシング加工を施す工程では、ウェハ１０の周縁部にレーザーによりウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の裏面１３から切欠部４ａが形成された表面１２まで達する機械的強度が低い部位９ａを形成する。第２薄化工程では、ウェハ１０を裏面１３から研削してウェハ１０を２００μｍ未満の厚さｆまで薄化する。
これにより、第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、支持基板２０へ貼り合わされたウェハ１０を裏面１３から研削して薄化する場合、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３を得ることができ、半導体装置の歩留りを向上させることができる。
また、かかる形態は、ウェハ１０の周縁部を除去してウェハ１０の周縁に沿って連続する環状の浅い切欠部４ａを形成した後、レーザーを用いてウェハ１０の外周に沿ってウェハ１０の裏面１３から切欠部４ａの底面まで達する機械的強度が低い部位９ａを形成している。
したがって、図８（ｄ）に示すように、研削終了時には、ウェハ１０の周縁部における切欠部４ａが形成された部分のウェハ片が除去されているため、裏面研削を終えたウェハ１０を支持基板２０から容易に剥離することができる。
また、かかる形態は、ウェハ１０の裏面１３を所望の厚さｉまで研削した後、レーザーを用いてウェハ１０の周縁部にダイシング加工を施している。そのため、ウェハ１０に対するレーザーの照射時間を短く抑えることができ、ウェハ１０のレーザーによる熱の影響を抑えることができる。
また、かかる形態は、レーザーを用いてウェハ１０の周縁部にダイシング加工を施しているため、ウェハ１０のダイシング加工面をきれいに仕上げることができる。
また、第１から第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、ウェハ１０の表面１２を接着剤７を介して支持基板２０に貼り合わせているが、この形態に限られない。他の形態としては、接着剤７を用いずに、ウェハ１０の表面１２を支持基板２０に直接接合してもよい。
かかる形態であっても、支持基板２０へ貼り合わされたウェハ１０を裏面１３から研削して薄化する場合、高い精度で平坦化されたウェハ１０の裏面１３を得ることができ、半導体装置の歩留りを向上させることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０ ウェハ、 １１ 半導体素子、 １２ 表面、 １３ 裏面、 ２０ 支持基板、 ３ べベル部、 ４，４ａ 切欠部、 ５ 庇部分、 ６ グラインダ、 ７ 接着剤、 ８，８ａ 溝部 ９，９ａ 機械的強度が低い部位

Claims (5)

  1. 表面に半導体素子が設けられたウェハの周縁部を、前記ウェハの表面側から少なくとも２００μｍ以上の深さまで除去して、前記ウェハの表面側周縁に切欠部を形成する工程と、
    前記ウェハの表面を支持基板に貼り合わせる工程と、
    前記ウェハを裏面側から研削して前記ウェハを２００μｍ未満の厚さまで薄化する工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 表面に半導体素子が設けられたウェハの周縁部に、前記ウェハの表面側から少なくとも２００μｍ以上の深さまで達し、前記ウェハの外周に沿って連続する溝部を形成する工程と、
    前記ウェハの表面を支持基板に貼り合わせる工程と、
    前記ウェハを裏面側から研削して前記ウェハを２００μｍ未満の厚さまで薄化する工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 表面に半導体素子が設けられたウェハの周縁部に、前記ウェハの表面側から少なくとも２００μｍ以上の深さまで達し、前記ウェハの外周に沿って、その周囲に比べて機械的強度が低い部位を、レーザーを用いて形成する工程と、
    前記ウェハの表面を支持基板に貼り合わせる工程と、
    前記ウェハを裏面側から研削して前記ウェハを２００μｍ未満の厚さまで薄化する工程と
    を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  4. 前記溝部を形成する工程の前に、
    前記ウェハにおける前記溝部を形成する位置を含む周縁部を除去して前記ウェハの表面側周縁に切欠部を形成する工程
    を含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 前記部位を形成する工程の前に、
    前記ウェハにおける前記部位を形成する位置を含む周縁部を除去して前記ウェハの表面側周縁に切欠部を形成する工程
    を含むことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
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