JP2017092135A - デバイスの製造方法 - Google Patents

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晶 礒部
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Abstract

【課題】ゲッタリング効果を有し、かつ抗折強度の高いデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明にかかるデバイスの製造方法は、ウエハWに加工溝Gを形成する加工溝形成工程と、ウエハWの裏面Wb側を研削し加工溝Gを裏面Wbに表出させて個々のデバイスDに分割する裏面研削工程と、分割されたデバイスDに砥粒を含むスラリーを所定圧力で噴射するウェットブラスト工程と、を含み、研削時に生成されるウエハWのダメージ層をウェットブラストによって除去することができる。ウェットブラスト工程では、スラリー73に含まれる砥粒によって、十分なゲッタリング効果を発揮できるゲッタリング層を形成することができ、スラリー73に含まれる砥粒によってデバイスDの角部に面取り部Wcが形成されるため、デバイスDの抗折強度が低下することはない。
【選択図】図9

Description

本発明は、複数のデバイスが形成されたウエハを個々のデバイスに分割するデバイスの製造方法に関する。
LSI等のデバイスが搭載される装置の小型化に伴い、デバイスは小面積化とともに薄化が進んでいる。例えばデバイスが形成されたシリコンウエハの裏面を研削することによって薄化されるが、研削時に生成されるダメージ層によりウエハの抗折強度が低下するため、極薄になったウエハやデバイスは破損しやすい。そのため、ダメージ層を取り除くことで抗折強度を高くして、極薄になったウエハでも破損することなくハンドリングできるようにしている。ダメージ層の除去は、研磨、ウェットエッチングやプラズマエッチング等により行われるが、研削装置内で連続的に研磨を行う方法が広く普及している。
一方、シリコンウエハには、デバイスを形成する最表層の下にイントリンシックゲッタリング層(IG層)と呼ばれる欠陥層が形成されている。この欠陥層で、例えば、金属イオン等の不純物をトラップ(捕捉)することにより、デバイス特性の変動や誤動作を抑えることができる。ところが、デバイスの薄化技術の進展にともなって、IG層も研削や研磨によって除去されてしまうことがあり、デバイス領域に金属イオンが拡散して、デバイスに悪影響をもたらしている。
そこで、上記のようなダメージ層の除去中あるいはダメージ層を除去した後に、シリコンウエハの裏面に細かなスクラッチを形成して金属イオンをトラップする層を形成する方法が用いられている。その方法としては、例えば、SiC砥粒などが混ぜ込まれた研磨パッドを使用して、研磨と同時にスクラッチを形成する方法や、研磨中はスラリーをシリコンウエハに供給しながら研磨することでシリコンウエハを鏡面化させた後純水でリンスを行う際に、研磨パッド中の砥粒によってスクラッチを形成する方法がある(例えば、下記の特許文献1及び2を参照)。
特開2009−259959号公報 特開2011−003576号公報
しかし、研磨パッド中に砥粒を混ぜる場合、砥粒サイズの制御が難しく、想定以上に大きな砥粒あるいは砥粒の凝集物が存在することがあるため、ウエハに大きなスクラッチを形成してしまう場合がある。このような大きなスクラッチが形成されると、ウエハやデバイスの抗折強度を低下させてしまうため好ましくない。たとえ砥粒の分級を行ったとしても、研磨パッド製造工程において粉体状態の砥粒が樹脂原料に混ぜ込まれるため、粗大砥粒の除去は液体状態よりも難しい。また、樹脂原料との混合過程において砥粒同士が凝集して粗大粒子に成長する場合もあり、いったん樹脂原料中で成長した粗大粒子を取り除くことも困難である。
砥粒以外でスクラッチを形成する方法としては、プラズマを用いる方法が提案されている。この方法では、例えば、Arイオンを研磨後のウエハの裏面に照射することによりウエハ裏面表層にひずみ層を形成し、このひずみ層をゲッタリング層とする。この場合には、ウエハやデバイスの抗折強度低下の問題は発生しにくいが、研削・研磨後に別の装置を用いてプラズマ処理を行う必要がある。つまり、プラズマ処理のためには、真空空間が必要となることから、プラズマ処理装置と常圧でウェットプロセスを行う湿式研削装置との親和性は低く一体型の装置にすることが難しく、デバイスの製造工程が複雑化する。また、プラズマ処理装置は高価であるため、製造コストも高くなる。
ウエハを薄化した後にダイシングを行ってウエハをデバイスに個片化する代わりにあらかじめ切り込み(加工溝)を入れたウエハを研削することによって個片化する“先ダイシング(DBG)”法が実用化されている。この方法では、最終の研磨時にはデバイスは個片化されているため、研磨パッド中の砥粒を用いてゲッタリング層を形成しようとすると、デバイスの端部に特に大きな欠陥が生じやすく、デバイスの抗折強度を低下させる原因となっていた。
本発明は、上記の問題を解決し、ゲッタリング効果を有し、かつ抗折強度の高いデバイスを製造できるようにすることを目的としている。
本発明は、基板の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の領域が区画され、この区画された領域に複数のデバイスが形成されたウエハを個々のデバイスに分割するデバイスの製造方法であって、ウエハの裏面側を保持してストリートを表面側から切削しデバイスの仕上がり厚さに相当する深さを有する加工溝を形成する加工溝形成工程と、ウエハの表面側を保持してウエハの裏面側を研削し加工溝を裏面に表出させて個々のデバイスに分割する裏面研削工程と、分割されたデバイスに対して砥粒を含むスラリーを所定圧力で噴射するウェットブラスト工程と、を含んで構成される。
本発明は、上記裏面研削工程の後にデバイスの裏面を研磨する研磨工程を備えるようにしてもよい。
上記ウェットブラスト工程では、ゲッタリング層が形成されるとともに分割された上記デバイスの角部が面取り加工されることが好ましい。
上記ウェットブラスト工程の前後における基板の平均粗さ(Ra)の増加量が5nm以下の精度に形成されることが好ましい。
上記裏面研削工程、上記研磨工程及び上記ウェットブラスト工程が一の装置内で行われることが好ましい。
本発明にかかるデバイスの製造方法は、ウエハの裏面側を保持してストリートを表面側から切削しデバイスの仕上がり厚さに相当する深さを有する加工溝を形成する加工溝形成工程と、ウエハの表面側を保持してウエハの裏面側を研削し加工溝を裏面に表出させて個々のデバイスに分割する裏面研削工程と、分割されたデバイスに砥粒を含むスラリーを所定圧力で噴射するウェットブラスト工程とを含んで構成したため、研削時に生成されるウエハのダメージ層をウェットブラストによって除去することができ、デバイスの製造工程を短縮することができる。
また、ウェットブラスト工程では、砥粒を含むスラリーを、分割されたデバイスに噴射するため、デバイスに大きなスクラッチが形成されることはなく、デバイスの抗折強度の低下を抑制することができる。ウェットブラスト工程で用いられるスラリーは、液体を通じて砥粒にエネルギーを与えるため、細かい砥粒を用いてもブラスト処理を行うことができる。
裏面研削工程の後にデバイスの裏面を研磨する研磨工程を備える場合は、デバイスの裏面のダメージ層を除去した後に、ウェットブラスト工程を行うことができるため、より抗折強度の高いデバイスを製造することが可能となる。
上記ウェットブラスト工程では、比較的細かい砥粒を含むスラリーを、分割されたデバイスに噴射することができるため、十分なゲッタリング効果を発揮できるゲッタリング層を形成することができる。また、スラリーに含まれる砥粒によって、デバイスの角部が面取り加工されるため、抗折強度の高いデバイスを製造することができる。
上記ウェットブラスト工程前後における基板の表面粗さ(Ra)の増加量は、5nm以下に形成されるため、良好なデバイスを取得することができる。すなわち、ウェットブラスト工程で用いられるスラリーに含まれる砥粒のサイズ・種類や圧力などを調節することにより、ウェットブラスト工程前後における基板の表面粗さ(Ra)の増加量を5nm以下の精度に抑えることができる。
上記ウェットブラスト工程は、例えば、ウェットプロセスを行う研削・研磨装置において行うことが可能であるため、上記裏面研削工程、上記研磨工程及び上記ウェットブラスト工程は一の装置内で行うこともできる。これにより、研削後または研磨後のウエハを、例えば、プラズマ処理装置などの他の装置に搬送する必要はなく、デバイスの製造工程を簡易にするとともに、製造コストを低減することができる。
ウエハの構成を示す斜視図である。 加工溝形成工程を示す断面図である。 保護テープ貼着工程を示す斜視図である。 ウエハの表面に保護テープが貼着された状態を示す一部拡大断面図である。 裏面研削工程を示す断面図である ウエハが個々のデバイスに分割された状態を示す一部拡大断面図である。 研磨工程を示す断面図である。 ウェットブラスト工程を示す平面図である。 ウェットブラスト工程を示す一部拡大断面図である。 ウェットブラスト機構を備える研削・研磨装置であって、ウェットブラスト機構の配設位置の第一例を示す平面図である。 ウェットブラスト機構を備える研削・研磨装置であって、ウェットブラスト機構の配設位置の第二例を示す平面図である。 ウェットブラスト機構を備える研削・研磨装置であって、ウェットブラスト機構の配設位置の第三例を示す平面図である。 ウェットブラスト機構を備える研削・研磨装置であって、ウェットブラスト機構の配設位置の第四例を示す平面図である。 従来例における抗折強度を示すグラフである。 基板の表面粗さ(Rz)のブラスト条件依存性を示すグラフである。 比較例、実施例及びリファレンスにおける抗折強度を示すグラフである。
図1に示すウエハWは、被加工物の一例であって、円板状の基板1を有している。ウエハWは、基板1の表面Waに格子状に形成されたストリートSによって複数の領域がそれぞれ区画され、この区画された領域のそれぞれにデバイスDが形成されている。表面Waの反対側の面は、研削砥石などによって薄化される裏面Wbである。本実施形態で示すウエハWとして、例えば、直径300mmのシリコンウエハを使用する。以下では、ウエハWを個々のデバイスDに分割する分割方法について説明する。
(1)加工溝形成工程
図2に示すように、切削手段2を用いてデバイスDの仕上がり厚さまで切削してウエハWに加工溝を形成する。切削手段2は、回転可能なスピンドル20と、スピンドル20の先端に着脱可能に装着された切削ブレード21とを備え、切削手段2全体が鉛直方向に昇降可能となっている。スピンドル20が所定の回転速度で回転することにより、切削ブレード21を所定の回転速度で回転させることができる。切削ブレード21は、図1に示したストリートSの幅以下の幅を有する。ウエハWは、その裏面WbにテープTが貼着され、テープTの周縁部にはリング状のフレームFが貼着されており、テープTを介してフレームFとウエハWとが一体に形成される。フレームFを使用せずにウエハWと略同径のテープを裏面Wbに直接貼着してもよい。切削条件として、例えば、下記の切削条件を用いる。
[表1] 切削条件
フレームFと一体となったウエハWを裏面Wb側から図示しない保持テーブルに搬入し、保持テーブルで保持する。次いで、切削手段2は、スピンドル20を回転させることにより、切削ブレード21を例えば矢印A方向に回転させながら表面Waに接近する方向に下降させて基板1に切り込ませる。図1に示したストリートSに沿って回転する切削ブレード21を切削送りし、ストリートSに沿って所定の切り込み量だけ切削するハーフカットを行ってデバイスDの仕上がり厚さに相当する深さを有する加工溝Gを形成する。このようにして、図1に示した全てのストリートSに沿って加工溝Gを形成する。なお、加工溝Gの形成は、レーザー照射によるアブレーション加工により実施してもよい。
(2)保護テープ貼着工程
加工溝形成工程を実施した後、ウエハWの裏面WbからテープTを剥がすとともに、図3に示すように、ウエハWの表面Waに保護テープ3を貼着する。保護テープ3は、特に限定されるものではなく、粘着性を有し、かつウエハWの表面Waの全面を覆う面積を有していればよい。図4に示すように、保護テープ3をウエハWの表面Waに貼着すると、部分拡大図に示すように、ウエハWの表面Wa側に形成された加工溝Gが保護テープ3によって覆われ、後記の裏面研削時にデバイスDが保護される。
(3)裏面研削工程
保護テープ貼着工程を実施した後、図5に示すように、チャックテーブル5でウエハWの表面Wa側を保持して、ウエハWの裏面Wb側を所定の仕上げ厚みに至るまで研削し個々のデバイスDに分割する。裏面研削には、ウエハWに粗研削を施す粗研削と粗研削後のウエハに仕上げ研削を施す仕上げ研削とが含まれており、例えば粗研削用の研削手段4と、仕上げ研削用の研削手段4aとを用いて裏面研削工程が実施される。研削手段4,4aは、鉛直方向の軸心を有するスピンドル40と、スピンドル40の下端に装着された研削ホイール41と、研削ホイール41の下部に環状に固着された粗研削用の研削砥石42(研削手段4aには仕上げ研削用の研削砥石42a)とを備え、研削ホイール41を回転させながら、研削手段4,4a全体が昇降可能な構成となっている。
ウエハWの裏面Wbが上向きに露出するように、回転可能なチャックテーブル5に保護テープ3側を載置する。ウエハWをチャックテーブル5で保持したら、研削手段4を用いてウエハWに粗研削を施す。具体的には、チャックテーブル5を例えば矢印B方向に回転させるとともに、研削手段4は、研削ホイール41を例えば矢印B方向に回転させながら、研削砥石42がウエハWの裏面Wbに当接するまで下降させる。そして、研削砥石42で裏面Wbを押圧しながら、ウエハWを所定の研削量だけ粗研削する。
粗研削後、研削手段4aを用いてウエハWに仕上げ研削を施す。具体的には、研削砥石42aで裏面Wbを押圧しながら、ウエハWを例えば50μmの厚みに至るまで仕上げ研削する。このようにして、図6に示すように、ウエハWの裏面Wbに加工溝Gを表出させて個々のデバイスDに分割する。分割後のウエハWの表面Waには、保護テープ3が貼着されていることから、個片化されたデバイスDがばらばらになることはない。
(4)研磨工程
裏面研削工程を実施した後、図7に示すように、被加工物に乾式の研磨加工(ドライポリッシュ)を施す研磨手段6を用いて、ウエハWの裏面Wbを研磨する。研磨手段6は、鉛直方向の軸心を有するスピンドル60と、スピンドル60の下端にマウント61を介して着脱可能に装着された研磨パッド62とを少なくとも備える。研磨パッド62の下面は、ウエハWを研磨する研磨面62aとなっている。なお、本実施形態に示す研磨工程は、ドライポリッシュに限定されず、化学的機械的研磨法(CMP)によりウエハWを研磨してもよい。
ウエハWを保持するチャックテーブル5を研磨手段6の下方に移動させたら、研磨手段6を下降させつつ、研磨パッド62をチャックテーブル5に対して接近する方向に研磨送りしながら、スピンドル60が回転し研磨パッド62を所定の回転速度で矢印B方向に回転させるとともに、チャックテーブル5を所定の回転速度で矢印B方向に回転させる。下降しながら回転する研磨パッド62の研磨面62aを回転するウエハWの裏面Wbの全面に接触させ、研磨パッド62とウエハWとを相対的に摺動させる。こうして、ウエハWの裏面Wbを例えば2μm研磨することにより、裏面研削時に生成されたダメージ層を除去する。
(5)ウェットブラスト工程
次に、図8に示すウェットブラスト機構7(上面から見た図)を用いて、裏面研削工程によって分割されたデバイスに対して、砥粒を含むスラリーを所定の噴射圧力で噴射するウェットブラストを行う。ウェットブラスト機構7は、例えば、直径300mmの線状の噴射ノズル70を有している。噴射ノズル70には、スリット状の噴射口71が形成され、噴射口71には図9に示すスラリー供給源72が連通している。噴射ノズル70は、ウエハWの移動方向(例えばY方向)に直交するように固定されており、この噴射ノズル70の下方側をウエハWが通過するときに、噴射ノズル70からスラリーをウエハWに向けて噴射することができる。ウェットブラスト工程は、裏面研削工程を実施した後研磨工程を行わずに行ってもよい。ウェットブラストによってもウエハWの裏面Wbに生成されたダメージ層を除去することができる。
図9に示すように、ウエハWを所定の速度で例えばY方向に移動させ、ウェットブラスト機構7の下方側を所定の処理時間かけて通過させながら、噴射ノズル70の噴射口71からスラリー73を所定の噴射圧力で各デバイスDに向けて噴射する。スラリー73は、例えば、樹脂砥粒(ナイロン粒子)、アルミナ砥粒、ジルコニア砥粒、ガラス砥粒またはセラミックス砥粒が液体に混合されて構成されている。また、スラリー73に含まれる各種砥粒の形状は、特に限定されず、球状でもよいし、多角形状でもよい。
噴射口71から噴射されるスラリー73が、分割された各デバイスDの面に当たると、スラリー73に含まれる砥粒が作用し、各デバイスDの面に微細な欠陥層を形成する。この欠陥層が外部からの重金属(金属イオン等)をトラップするゲッタリング層として機能する。また、図9の部分拡大図に示すように、各デバイスDの角部がスラリー73に含まれる砥粒によって面取り加工されて面取り部Wcが形成される。このように、各デバイスの角部を丸め加工することで、各デバイスDの抗折強度が低下することはない。
ウェットブラスト工程の前後で、ウエハWを構成する基板1の表面における平均粗さ(Ra)の増加量は、5nm以下となることが好ましい。この表面粗さは、ウェットブラストに用いられるスラリーに含まれる砥粒の粒度・種類や噴射圧力に強く依存しており、砥粒の粒度を大きくしたり、噴射圧力を高くしたりすれば、それにしたがい表面粗さも悪化する。したがって、例えば、砥粒の粒度・種類や噴射圧力などを変更することにより、ウェットブラスト工程前後の基板1の表面粗さが5nm以下の精度に抑えることができる。
このように、本発明にかかるデバイスの製造方法では、加工溝形成工程及び裏面研削工程を実施して個々のデバイスDに分割して、デバイスDに砥粒を含むスラリー73を所定圧力で噴射するウェットブラスト工程を実施するため、スラリー73でウエハWのダメージ層を除去でき、大きなスクラッチもデバイスに形成されないため、デバイスの抗折強度を低下させない。裏面研削工程の後に研磨工程を実施する場合は、デバイスDの裏面のダメージ層を除去してからウェットブラスト工程を行えるため、より抗折強度の高いデバイスを製造することができる。
ウェットブラスト工程では、スラリー73に含まれる砥粒によって、十分なゲッタリング効果を発揮できるゲッタリング層を形成することができるとともに、デバイスDの角部を面取り加工できるため、デバイスDの端部に欠陥が生じず、デバイスDの抗折強度が低下することはない。
本実施形態に示した裏面研削工程、研磨工程及びウェットブラスト工程は、一の装置内で行われることが好ましい。加工溝形成工程及び保護テープ貼着工程を実施した後は、例えば、図10に示す研削・研磨装置10を用いて、ウエハWに対して裏面研削工程、研磨工程及びウェットブラスト工程を順次実施する。また、裏面研削工程を実施した後研磨工程を実施せずにウェットブラスト工程を直接実施してもよい。
研削・研磨装置10は、Y軸方向に延在する基台11を有し、基台11の上面に回転可能なターンテーブル12と、加工後のウエハWを洗浄する洗浄ユニット13とが配設されている。ターンテーブル12には、複数のチャックテーブル5(例えば、4台)が配設されている。ターンテーブル12の周方向に沿って、粗研削用の研削手段4と、仕上げ研削用の研削手段4aと、研磨手段6と、ウェットブラスト機構7とが配設されている。そして、ターンテーブル12が、例えば矢印B1方向に回転することにより、各チャックテーブル5を公転させ、研削手段4,4a,研磨手段6及びウェットブラスト機構7の下方側に順次移動させることができる。
ウェットブラスト機構7は、図10に示すように、研削手段4の配設位置から時計回りに数えて4軸目に相当する配設位置P1の上方に固定されている。そのため、ウェットブラスト機構7は、噴射ノズル70の下方側でチャックテーブル5がウエハWを保持した状態で自転することにより、回転するウエハWの裏面全面にスラリーを噴射できる。例えば、同じ開口幅を有する直線状のスリットを有する噴射ノズル70から回転するウエハWに対してスラリーを噴射させると、ウエハWの中央部が多く処理され、ウエハWの外周部は処理が不十分になるため、開口の面積を中央部に比べ外周部では大きくするとよい。例えば、図8に示した噴射ノズル70のスリット状の噴射口71を中央部分の幅よりも両外側部分の幅を広めに変形することにより、ウエハWに供給されるスラリーの単位面積あたりの粒子数をウエハWの全面で同じにすることができ、ウエハWの面内を均一に処理することができる。
ウェットブラスト機構7は、例えば、図11に示す研削・研磨装置10aのように、ターンテーブル12における配設位置P2の上方にウェットブラスト機構7を固定してもよい。この位置のウェットブラスト機構7では、チャックテーブル5を自転させずに、ターンテーブル12の回転によりウェットブラスト機構7の下方側を通過させてウェットブラストを行うため、ターンテーブル12の回転速度を遅めに設定することが望ましい。これにより、噴射ノズル70からウエハWの裏面全面に効率よくスラリーを噴射することができる。
また、例えば、図12に示す研削・研磨装置10bのように、研削手段4aと研磨手段6との間の配設位置P3の上方にウェットブラスト機構7を配設してもよい。この位置のウェットブラスト機構7では、研磨工程終了後、ターンテーブル12を例えば矢印B2方に回転させ、チャックテーブル5がウェットブラスト機構7の下方を通過するときにウェットブラストを行うことができる。裏面研削工程の後にウェットブラスト工程を直接行う場合には、研削後のウエハWを保持したチャックテーブル5がウェットブラスト機構7の下方側を通過する際に行えばよい。
さらに、図13に示す研削・研磨装置10cのように、洗浄ユニット13のスピンナーテーブル130の上方側にウェットブラスト機構7を配設してもよい。この位置のウェットブラスト機構7では、研削後または研磨後のウエハWをスピンナーテーブル130に搬入した後、スピンナーテーブル130を回転させながら、ウェットブラストを行うことができる。なお、上記した研削・研磨装置10〜10cのいずれにおいても、装置内に設けられた回収装置(不図示)などでスラリーの廃液が分離回収される。
このように、研削・研磨装置10〜10cでは、装置内にウェットブラストを行うウェットブラスト機構7を搭載でき、装置の一体化が容易である。これにより、裏面研削工程、研磨工程及びウェットブラスト工程を一の装置内で実施できることから、研削後または研磨後のウエハを、例えば、プラズマ処理装置などの他の独立した装置に搬送する必要はなく、生産性を向上させ、デバイスの製造コストを低減できる。
まず、ウェットブラストプロセスのない従来のデバイスの製造方法で製造されたデバイスの抗折強度及びゲッタリング性能について説明する。抗折強度の評価は、デバイスの3点曲げ試験によって行った。3点曲げ試験は、2点の間隔を設けて支えられたデバイスの中央に荷重をかけ、デバイスの破断時の荷重から抗折強度を算出する。
ゲッタリング性能については、デバイスの表面(測定面)で検出される銅(Cu)の検出量によって良否を分析した。ゲッタリング性能をより定量的に測定するために、デバイスの裏面側に例えば硫酸銅水溶液を塗布してデバイス をCuで強制汚染させ、デバイスを所定時間加熱した後、全反射蛍光X線によってデバイスの測定面におけるCuの量を検出した。Cuの検出量は、測定面の面積密度(1.010atoms/cm)を単位とした。
(従来例1)
上記表1で示した切削条件を用いて、例えば直径300mmのウエハを、ストリートに沿って切削ブレードでハーフカットすることにより、例えば深さ50μm又はそれより若干深い加工溝を形成した後、例えばウエハの厚さが50μmに至るまで裏面研削して個々のデバイスに分割した。その後、CMPによって、ウエハを例えば2μm研磨することにより、研削時に生成されたダメージ層を除去した。従来例1で製造されたデバイスの抗折強度を測定した結果、図14のグラフに示すように、抗折強度は平均2000MPa以上となることが確認された。また、デバイスのゲッタリング性能を分析した結果、デバイスを加熱する前の測定面におけるCuの検出量は、平均0.13で最大1.90であったところ、加熱後のデバイスの測定面におけるCuの検出量は、平均10.58で最大112.03と大量のCuが検出され、ゲッタリング効果が小さいことが確認された。
(従来例2)
従来例1と同様に、ハーフカット及び裏面研削を行ってウエハを個々のデバイスに分割した後、SiC砥粒を含有した研磨パッドを用いたCMPによって、ウエハを例えば2μm研磨することにより、研削時に発生したダメージ層を除去するとともに、SiC砥粒によりデバイス面に微細なスクラッチを形成した。このようにして形成されたデバイスの抗折強度を測定した結果、図14のグラフに示すように、抗折強度は従来例1よりも低い平均1500MPa程度となることが確認された。また、ゲッタリング性能を分析した結果、デバイスを加熱する前の測定面におけるCuの検出量は、平均0.04で最大1.04であったところ、加熱後のデバイスの測定面におけるCuの検出量は、平均0.12で最大7.07と少なく、ゲッタリング効果を有することが確認された。
次に、ウェットブラストプロセスを含む本発明のデバイスの製造方法で製造されたデバイスの抗折強度及びゲッタリング性能について説明する。抗折強度の評価方法及びゲッタリング性能の分析方法は、上記の従来例と同様である。なお、後記の比較例、実施例1及び2との比較サンプルとして、リファレンス(処理無し)のベアウエハについても抗折強度及びゲッタリング性能について分析したが、ベアウエハの抗折強度は低かった。また、ベアウエハには、イントリンシックゲッタリング層がないため、裏面研削をしなくても裏面におけるCuの汚染は表面に拡散して、ゲッタリング効果はなかった。
(比較例)
上記表1で示した切削条件を用いて、例えば直径300mmのウエハを、ストリートに沿って切削ブレードでハーフカットすることにより加工溝を形成した後、例えば、図11に示した研削・研磨装置10aを用いて、ウエハに裏面研削、研磨及びウェットブラストを行った。研削条件及び研磨条件は、従来例と同様である。ウェットブラストでは、例えば、下記の処理条件1を用いた。
[表2] 処理条件1
研磨工程終了後、図11に示したターンテーブル12が回転し、研磨手段6の下方に位置するチャックテーブル5をウェットブラスト機構7の下方側に移動させる。このとき、ウェットブラスト機構7の下方側を、15秒かけてウエハを通過させつつ、噴射ノズル70からの噴射圧力を0.25MPaで、所定のスラリーをウエハに噴射させてウェットブラストを行った。
図15に示すグラフでは、ウェットブラスト後の基板の十点平均の表面粗さ(Rz)が、スラリーに含まれる砥粒の種類・粒度や噴射圧力に依存することを示しており、比較例で製造されたデバイスの表面粗さは、ウェットブラストを行う前とほとんど変化していないことが確認された。すなわち、樹脂(ナイロン粒子)を含有するスラリーでウェットブラストを行っても、表面粗さは大きな変化がないことがわかった。
図16に示すように、比較例で製造されたデバイスの抗折強度は、2000〜2500MPaに値が集中しており、従来例1と略同様の結果が得られた。また、リファレンスのベアウエハの抗折強度と比べても比較例のほうが高い値に集中していることが確認された。一方、比較例で製造されたデバイスのゲッタリング性能を分析した結果、デバイスを加熱する前の測定面におけるCuの検出量は、平均0.13で最大11.90であったところ、加熱後のデバイスの測定面におけるCuの検出量は、平均5.00で最大22.03と比較的多く、ゲッタリング効果は十分に発揮されないことが確認された。このように、比較例では、ゲッタリング効果がみられなかったが、スラリーに含まれる砥粒の粒度(質量)を大きくしたり、噴射圧力を高め(例えば、2〜3倍)に設定したりすることにより、ゲッタリング効果の発揮が期待される。
(実施例1)
比較例と同様に、直径300mmのウエハを切削ブレードにより所定の切り込み量だけ切り込むハーフカットにより加工溝を形成した後、研削・研磨装置10aを用いて、ウエハに裏面研削、研磨及びウェットブラストを行った。研削及び研磨条件は、従来例と同様である。ウェットブラストでは、例えば、下記の処理条件2を用いた。
[表3] 処理条件2
研磨工程終了後、比較例と同様に、ターンテーブル12の回転にともないチャックテーブル5をウェットブラスト機構7の下方側を15秒かけてウエハを通過させつつ、噴射ノズル70から噴射圧力を0.15MPaで、所定のスラリーをウエハに噴射させてウェットブラストを行った。
実施例1で製造されたデバイスの表面粗さ(Rz)は、図15に示すように、比較例と比較して粗くなっていることが確認された。また、実施例1では、研磨工程後のデバイスの表面粗さ(Ra)が例えば、0.1nmとなっている場合、ウェットブラストを行った後は、表面粗さが4.0nmになった。実施例1の条件ではないが、参考としてアルミナ粒子(#2000)を用いた場合には、圧力が高くなるにつれて表面粗さが悪化することがわかった。このように、砥粒が細かいほうが表面粗さの変化を小さく抑えることができるが、スラリーに混合する砥粒としてアルミナ粒子を用いた場合には、樹脂(ナイロン粒子)を用いた場合よりも表面粗さが悪化することがわかった。
一方で、実施例1で製造されたデバイスの抗折強度は、図16に示すように、2000〜2500MPaに値が集中しており、従来例1と略同様の抗折強度が得られた。また、ベアウエハと比べても実施例1のほうが高いことが確認された。さらに、実施例1で製造されたデバイスのゲッタリング性能を分析した結果、デバイスを加熱する前の測定面におけるCuの検出量は、平均0.18で最大15.68であったところ、加熱後のデバイスの測定面におけるCuの検出量は、平均0.11で最大6.49と非常に少なく、十分なゲッタリング効果を有することが確認された。
(実施例2)
比較例と同様に、直径300mmのシリコンウエハを切削ブレードにより所定の切り込み量だけ切り込むハーフカットにより加工溝を形成した後、研削・研磨装置10aを用いて、シリコンウエハに裏面研削した後、研磨をせずにウェットブラストを行った。研削条件は、従来例と同様である。ウェットブラストでは、例えば、下記の処理条件3を用いた。
[表4] 処理条件3
裏面研削工程終了後、比較例と同様に、ターンテーブル12の回転にともないチャックテーブル5をウェットブラスト機構7の下方側を30秒かけてシリコンウエハを通過させつつ、噴射ノズル70から噴射圧力を0.25MPaで、所定のスラリーをシリコンウエハに噴射させてウェットブラストを行った。
実施例2で製造されたデバイスの抗折強度を測定した結果、図16に示すように、2500〜3000MPaに値が集中しており、最小値も比較例及び実施例1よりも高く抗折強度が高いことが確認された。実施例2で製造されたデバイスのゲッタリング性能を分析した結果、デバイスを加熱する前の測定面におけるCuの検出量は、平均0.13で最大12.25であったところ、加熱後のデバイスの測定面におけるCuの検出量は、平均0.12で最大7.07と少なく、十分なゲッタリング効果を有することが確認された。なお、実施例2で製造されたデバイスの表面粗さは、研削後、研磨をせずにウェットブラストを行うため、ウェットブラスト前後で表面粗さの変化はほとんど確認されなかった。
1:基板 2:切削手段 20:スピンドル 21:切削ブレード
3:保護テープ 4,4a:研削手段 40:スピンドル 41:研削ホイール
42,42a:研削砥石 5:チャックテーブル 6:研磨手段 60:スピンドル
61:マウント 62:研磨パッド 62a:研磨面
7:ウェットブラスト機構 70:噴射ノズル 71:噴射口 72:スラリー供給源
73:スラリー
10,10a,10b,10c:研削・研磨装置 11:基台
12:ターンテーブル 13:洗浄ユニット 130:スピンナーテーブル

Claims (5)

  1. 基板の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の領域が区画され、この区画された領域のそれぞれにデバイスが形成されたウエハを個々のデバイスに分割するデバイスの製造方法であって、
    前記ウエハの裏面側を保持して前記ストリートを表面側から切削し前記デバイスの仕上がり厚さに相当する深さを有する加工溝を形成する加工溝形成工程と、
    前記ウエハの表面側を保持して前記ウエハの裏面側を研削し前記加工溝を裏面に表出させて個々のデバイスに分割する裏面研削工程と、
    分割された前記デバイスに対して砥粒を含むスラリーを所定圧力で噴射するウェットブラスト工程と、を含むデバイスの製造方法。
  2. 前記裏面研削工程の後に前記デバイスの裏面を研磨する研磨工程を備える請求項1に記載のデバイスの製造方法。
  3. 前記ウェットブラスト工程では、ゲッタリング層が形成されるとともに分割された前記デバイスの角部が面取り加工される請求項1または2に記載のデバイスの製造方法。
  4. 前記ウェットブラスト工程の前後における基板の平均粗さ(Ra)の増加量が5nm以下であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のデバイスの製造方法。
  5. 前記裏面研削工程、前記研磨工程及び前記ウェットブラスト工程が一の装置内で行われる請求項1から4のいずれかに記載のデバイスの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6296407B1 (ja) * 2017-02-02 2018-03-20 株式会社伸光製作所 多列型プリント基板とその製造方法
CN108422101A (zh) * 2018-04-12 2018-08-21 无锡奥夫特光学技术有限公司 一种蓝宝石光学窗口的切割方法
WO2019239801A1 (ja) * 2018-06-12 2019-12-19 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム、および基板処理方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6296407B1 (ja) * 2017-02-02 2018-03-20 株式会社伸光製作所 多列型プリント基板とその製造方法
JP2018125472A (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 株式会社伸光製作所 多列型プリント基板とその製造方法
CN108422101A (zh) * 2018-04-12 2018-08-21 无锡奥夫特光学技术有限公司 一种蓝宝石光学窗口的切割方法
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