JP2018190858A - Wafer processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交差する複数のストリートを有するとともにストリート上にTEGが形成されたウェーハの加工方法に関する。 The present invention relates to a method for processing a wafer having a plurality of intersecting streets and having TEGs formed on the streets.
小チップウェーハをチップに分割する場合には、生産性を向上させるためやストリートリダクション(ストリート幅(カット幅)の狭幅化)ために、プラズマエッチングを利用してウェーハを個々のチップに分割するプラズマダイシングが有効である(例えば、特許文献1参照)。 When a small chip wafer is divided into chips, plasma etching is used to divide the wafer into individual chips in order to improve productivity and street reduction (narrowing the street width (cut width)). Plasma dicing is effective (see, for example, Patent Document 1).
しかし、ウェーハがストリート上にTEG(金属等で構成される評価用素子)が形成されたものである場合、プラズマダイシングではこのTEGを分断できず、チップへの分割における生産性が低くなり、チップの取り個数も充分なものとならない。
よって、ストリート上にTEGが形成されたウェーハをプラズマダイシングでチップへと分割する場合には、チップへの分割におけるの生産性を向上させるとともにチップの取り個数を向上させるという課題がある。
However, if the wafer has a TEG (an evaluation element made of metal or the like) formed on the street, this TEG cannot be divided by plasma dicing, and the productivity in dividing into chips becomes low. The number of pieces taken will not be sufficient.
Therefore, when a wafer having a TEG formed on a street is divided into chips by plasma dicing, there is a problem in that productivity in dividing into chips is improved and the number of chips taken is improved.
上記課題を解決するための本発明は、交差する複数のストリートを有するとともに該ストリート上にTEGが形成されたウェーハの加工方法であって、ウェーハの裏面に水溶性樹脂からなる保護膜を形成する保護膜形成ステップと、該保護膜形成ステップを実施した後、該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該ストリートに沿ってウェーハの該裏面側から照射して該ストリートに対応する位置の該保護膜を除去するレーザ加工ステップと、該レーザ加工ステップを実施した後、該保護膜をマスクとしてウェーハの該裏面からプラズマエッチングして該ストリートに沿ってプラズマ加工を施すプラズマ加工ステップと、該プラズマ加工ステップを実施した後、該TEGの残存部に噴射物を噴射して該残存部を除去する除去ステップと、を備えた加工方法である。 The present invention for solving the above problems is a method for processing a wafer having a plurality of intersecting streets and having TEGs formed on the streets, and forming a protective film made of a water-soluble resin on the back surface of the wafer. After carrying out the protective film forming step and the protective film forming step, a laser beam having a wavelength that absorbs the protective film is irradiated from the back side of the wafer along the street to correspond to the street A laser processing step for removing the protective film at a position; and a plasma processing step for performing plasma processing along the street by performing plasma etching from the back surface of the wafer using the protective film as a mask after performing the laser processing step. After performing the plasma processing step, a removal step for removing the remaining portion by spraying a spray to the remaining portion of the TEG. And flop, a machining method with a.
本発明に係る加工方法では、まず、ウェーハの裏面に水溶性の保護膜を形成し、次いで、ウェーハの裏面からプラズマダイシングをウェーハに施す。さらに、ウェーハの表面側に残ったTEGの残存部を噴射物で除去してチップを作製することで、従来に比べてウェーハのチップへの分割における生産性を向上させるとともに、チップの取り個数を向上させることが可能となる。 In the processing method according to the present invention, first, a water-soluble protective film is formed on the back surface of the wafer, and then plasma dicing is applied to the wafer from the back surface of the wafer. Furthermore, the remaining part of the TEG remaining on the front side of the wafer is removed with a projectile to produce a chip, which improves the productivity in dividing the wafer into chips as compared to the conventional method and reduces the number of chips to be taken. It becomes possible to improve.
図1に示すウェーハWは、例えば外形が円形板状のシリコンウェーハであり、ウェーハWの表面Waには複数のストリートSがそれぞれ直交するように設定されている。そして、ストリートSによって区画された格子状の領域には、デバイスDがそれぞれ形成されている。また、ストリートS上には、アルミニウム又は銅等の金属で構成されトランジスタや抵抗等を組み合わせてなるTEG(Test Element Group)aが所定の間隔を保って形成されている。TEGaは、金属等からなる図示しない配線層を通じてデバイスDと導通している。この配線層は、デバイスDとTEGaとの間の領域にも配置されている。なお、図1では、TEGaは、矩形状でありストリートSの幅方向の中央に設けられているが、これに限定されることなく、種々の形状、配置のTEGが用いられる。ウェーハWの外周縁には、結晶方位を識別するためのノッチNが、ウェーハWの中心に向けて径方向内側に窪んだ状態で形成されている。 A wafer W shown in FIG. 1 is a silicon wafer having a circular outer shape, for example, and is set so that a plurality of streets S are orthogonal to the surface Wa of the wafer W. The devices D are formed in the lattice-like regions partitioned by the streets S, respectively. On the street S, a TEG (Test Element Group) a composed of a metal such as aluminum or copper and combined with a transistor, a resistor, or the like is formed at a predetermined interval. TEGa is electrically connected to the device D through a wiring layer (not shown) made of metal or the like. This wiring layer is also disposed in a region between the device D and TEGa. In FIG. 1, the TEGa has a rectangular shape and is provided at the center in the width direction of the street S, but is not limited thereto, and TEGs having various shapes and arrangements are used. A notch N for identifying the crystal orientation is formed on the outer peripheral edge of the wafer W so as to be recessed radially inward toward the center of the wafer W.
以下に、本発明に係るウェーハの加工方法を実施して図1に示すウェーハWからデバイスDを備えるチップを作製する場合の、加工方法の各ステップについて説明していく。 In the following, each step of the processing method when the wafer processing method according to the present invention is carried out to produce a chip including the device D from the wafer W shown in FIG. 1 will be described.
(1)保護膜形成ステップ
まず、ウェーハWの裏面Wbに水溶性樹脂からなる保護膜を形成する。本保護膜形成ステップにおいては、例えば、図2に示す保護膜形成装置4を用いて保護膜を形成する。
保護膜が形成されるにあたり、図2に示すように、ウェーハWは、その表面WaにウェーハWよりも大径の保護テープT1が貼着され、保護テープT1の粘着面の外周部は環状フレームF1に貼着された状態になる。そして、裏面Wbが上方に向かって露出した状態のウェーハWは、保護テープT1を介して環状フレームF1に支持されることで、環状フレームF1によるハンドリングが可能な状態となる。環状フレームF1及び保護テープT1は、後のプラズマ加工ステップで使用されるエッチングガス(例えば、SF6ガスやC4F8ガス)に対する耐性を備えているものを用いると好ましい。即ち、例えば、環状フレームF1はSUSで形成されており、保護テープT1はポリオレフィン等で形成されている。
(1) Protective film formation step First, a protective film made of a water-soluble resin is formed on the back surface Wb of the wafer W. In this protective film formation step, for example, a protective film is formed using the protective film forming apparatus 4 shown in FIG.
When the protective film is formed, as shown in FIG. 2, the wafer W has a protective tape T1 having a diameter larger than that of the wafer W attached to the surface Wa, and the outer peripheral portion of the adhesive surface of the protective tape T1 is an annular frame. It will be in the state stuck on F1. Then, the wafer W with the back surface Wb exposed upward is supported by the annular frame F1 via the protective tape T1, so that it can be handled by the annular frame F1. It is preferable that the annular frame F1 and the protective tape T1 have resistance to an etching gas (for example, SF 6 gas or C 4 F 8 gas) used in a later plasma processing step. That is, for example, the annular frame F1 is made of SUS, and the protective tape T1 is made of polyolefin or the like.
保護膜形成装置4は、例えば、ウェーハWを保持する保持テーブル40と、保持テーブル40を回転させる回転手段42と、上端側に円形の開口を備えた有底円筒状のケーシング44とを備えている。
The protective film forming apparatus 4 includes, for example, a holding table 40 that holds the wafer W, a rotating
保持テーブル40は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり吸引源に連通する保持面40aを備えている。保持テーブル40の周囲には、環状フレームF1を固定する固定クランプ401が例えば4つ(図示の例においては、2つのみ図示している)均等に配設されている。保持テーブル40は上下動可能であり、ウェーハWが載置される際には、上昇してウェーハWの搬入・搬出高さ位置に位置付けられ、また、吸引保持したウェーハWに液状の保護膜剤が塗布される際には、ケーシング44内における塗布高さ位置に位置付けられる。
For example, the holding table 40 has a circular outer shape and includes a
保持テーブル40の下側に配設された回転手段42は、保持テーブル40の底面側に上端が固定され鉛直方向の軸心周りに回転可能なスピンドル420と、モータ等で構成されスピンドル420の下端側に連結する回転駆動源421とを備えている。回転駆動源421がスピンドル420を回転させることで保持テーブル40も回転する。
The rotating
保持テーブル40は、ケーシング44の内部空間に収容されている。ケーシング44は、保持テーブル40を囲繞する外側壁440と、外側壁440の下部に一体的に連接し中央にスピンドル420が挿通される開口を有する底板441と、底板441の開口の内周縁から立設する内側壁442とから構成されており、底板441に一端が固定された脚部443により支持されている。保持テーブル40の下面とケーシング44の内側壁442の上端面との間には、スピンドル420に挿嵌されスピンドル420と底板441の開口との隙間に異物を入り込ませないようにする円形状のカバー部材444が配設されている。
The holding table 40 is accommodated in the internal space of the
ケーシング44内には、保持面40aで吸引保持されたウェーハWに保護膜剤を滴下するノズル45が配設されている。ノズル45は、ケーシング44の底板441から立設しており、外形が側面視略L字状となっている。ノズル45の先端部分に形成された噴射口450は、保持テーブル40の保持面40aに向かって開口している。ノズル45は、Z軸方向の軸心周りに旋回可能となっており、保持テーブル40の上方から退避位置まで噴射口450を移動することができる。
In the
ノズル45は、水溶性樹脂(例えば、ポリビニルピロリドンやポリビニルアルコール)からなる保護膜剤を蓄えた保護膜剤供給源47に配管47a及び図示しないロータリージョイントを介して連通している。保護膜剤供給源47に蓄えられた保護膜剤は、例えば、株式会社ディスコ製のHogoMaxである。
The
環状フレームF1によって支持されているウェーハWが、保護テープT1側を下にして保持テーブル40の保持面40a上に載置されることで、ウェーハWの裏面Wbが上方に向かって露出した状態となる。そして図示しない吸引源が生み出す吸引力が保持面40aに伝達されることで、保持テーブル40によりウェーハWが吸引保持される。また、各固定クランプ401により環状フレームF1が固定される。そして、ウェーハWを保持した保持テーブル40がケーシング44内における塗布高さ位置まで下降する。また、ノズル45が旋回移動し、噴射口450がウェーハWの裏面Wbの中央上方に位置付けられる。
The wafer W supported by the annular frame F1 is placed on the
次いで、保護膜剤供給源47が保護膜剤をノズル45に供給し、噴射口450からウェーハWの裏面Wbの中心部に所定量の保護膜剤が滴下される。そして、保持テーブル40を所定速度で回転することにより、滴下された保護膜剤が遠心力によりウェーハWの裏面Wbの中心側から外周側に向けて流れていき全面にいきわたり、ほぼ一様な厚さの保護膜JがウェーハWの裏面Wbに形成される。その後、回転を継続して保護膜Jを回転乾燥させる。
Next, the protective film
(2)レーザ加工ステップ
裏面Wbに保護膜Jが形成されたウェーハWは、図3に示すレーザ加工装置1に搬送される。レーザ加工装置1は、例えば、ウェーハWを吸引保持するチャックテーブル10と、チャックテーブル10に保持されたウェーハWの保護膜Jに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射するレーザビーム照射手段11と、装置制御を行う図示しない制御手段とを少なくとも備えている。
CPU及びメモリ等の記憶素子等からなる制御手段は、チャックテーブル10及びレーザビーム照射手段11に電気的に接続されており、制御手段の制御の下で、チャックテーブル10の回転動作やレーザビーム照射手段11の移動動作等が制御される。
(2) Laser Processing Step The wafer W having the protective film J formed on the back surface Wb is transferred to the
A control means including a storage element such as a CPU and a memory is electrically connected to the chuck table 10 and the laser beam irradiation means 11, and under the control of the control means, the rotation operation of the chuck table 10 and the laser beam irradiation. The movement operation of the
チャックテーブル10は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなる水平な保持面10a上でウェーハWを吸引保持する。チャックテーブル10は、鉛直方向(Z軸方向)の軸心周りに回転可能であるとともに、図示しない加工送り手段によってX軸方向に往復移動可能となっている。チャックテーブル10の外周部には、例えば4つ(図示の例においては、2つのみ図示している)の固定クランプ100が均等に配設されている。挟持板100aと挟持台100bとからなる固定クランプ100は、図示しないバネ等によって回転軸100cを軸に挟持板100aが回動可能となっており、挟持板100aの下面と挟持台100bの上面との間に環状フレームF1を挟み込むことができる。
The chuck table 10 has, for example, a circular outer shape, and sucks and holds the wafer W on a
レーザビーム照射手段11は、ボールネジ及びモータ等からなる図示しない割り出し送り手段によってY軸方向に往復移動可能であり、レーザビーム発振器119から発振され保護膜Jに対して吸収性を有するレーザビームを、光ファイバー等の伝送光学系を介して集光器111の内部の集光レンズ111aに入光させることで、レーザビームをチャックテーブル10で保持されたウェーハWの所定の高さ位置に正確に集光して照射できる。なお、集光器111によって集光されるレーザビームの集光点位置は、図示しない集光点位置調整手段によってチャックテーブル10の保持面10aに対して垂直な方向(Z軸方向)に調整可能となっている。
なお、チャックテーブル10をX軸方向に往復移動可能であるとともにY軸方向にも往復移動可能な構成とし、固定されているレーザビーム照射手段11に対してチャックテーブル10がX軸方向又はY軸方向に相対的に移動するものとしてもよい。
The laser beam irradiation means 11 can be reciprocated in the Y-axis direction by an index feed means (not shown) composed of a ball screw, a motor, etc., and a laser beam oscillated from the
The chuck table 10 can be reciprocated in the X-axis direction and can also be reciprocated in the Y-axis direction. The chuck table 10 can be moved in the X-axis direction or the Y-axis with respect to the fixed laser beam irradiation means 11. It is good also as what moves relatively to a direction.
レーザ加工ステップにおいては、環状フレームF1によって支持されているウェーハWが、保護膜Jが上側を向いた状態でチャックテーブル10により吸引保持される。また、各固定クランプ100によって環状フレームF1が固定される。次いで、チャックテーブル10に保持されたウェーハWが−X方向(往方向、紙面奥側)に送られるとともに、レーザビームを保護膜Jに照射するための基準となる一本のストリートSが検出される。ストリートSの検出は、例えば、図3に示すストリート位置検出手段12により実行される。
In the laser processing step, the wafer W supported by the annular frame F1 is sucked and held by the chuck table 10 with the protective film J facing upward. Further, the annular frame F <b> 1 is fixed by each fixing
例えばストリート位置検出手段12は、ウェーハWの直径、ウェーハWの外周縁に形成されたノッチN(図3においては不図示)とウェーハWの表面Waに形成された複数のストリートSとの間隔、複数のストリートS同士の間隔等の情報を示すウェーハWのパターン設計値を記憶している。 For example, the street position detection means 12 includes a diameter of the wafer W, a distance between a notch N (not shown in FIG. 3) formed on the outer peripheral edge of the wafer W and a plurality of streets S formed on the surface Wa of the wafer W. A pattern design value of the wafer W indicating information such as intervals between the plurality of streets S is stored.
ストリート位置検出手段12は、例えば、チャックテーブル10の上方に配設されウェーハWのノッチNを検出するノッチ検出部120を備えている。ノッチ検出部120は、例えば、光反射型の光学センサで構成されており、ウェーハWを保持するチャックテーブル10の回転に伴ってウェーハWの外周がノッチ検出部120の検出領域を通過することで、ウェーハWの外周縁に形成されたノッチNを検出することができる。なお、ノッチ検出部120をカメラで構成されるものとして、カメラにより撮像された撮像画をノッチ検出部120が画像処理することでウェーハWのノッチNを検出するものとしてもよい。
The street
ノッチ検出部120によるウェーハWのノッチNの検出が行われると、ストリート位置検出手段12は検出したノッチNと予め記憶しているウェーハWのパターン設計値とから、基準位置となるノッチNの位置に対する一本のストリートSの相対的な位置を検出することができる。次いで、ストリート位置検出手段12が、基準位置となるノッチNの位置に対する一本のストリートSの位置についての検出信号を図示しない制御手段に送出する。この検出信号を受けた制御手段は、チャックテーブル10を所定角度回転させてノッチNを所定の座標位置に位置付けることで、レーザビームを保護膜Jに照射するための基準となるストリートSが所定の座標位置にくるように調整する。具体的には、例えば、ウェーハWの中心とノッチNとを通る仮想線がX軸方向に対して平行になり、かつ、ノッチNが−X方向側(図3においては、紙面奥側)に位置するように、ウェーハWを保持するチャックテーブル10を回転する。その結果、例えば、保護膜Jにレーザビームを最初に照射する際の基準となる一本のストリートSが、X軸方向に平行に延在する状態になり、かつ、この一本のストリートSのY軸座標位置が認識された状態になる。
When the notch N of the wafer W is detected by the
なお、ストリートSの検出は、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、保護膜Jが赤外線を透過する性質を備えるものである場合には、レーザビーム照射手段11の近傍に、ウェーハWのストリートSを検出するアライメント手段を配設するものとしてもよい。ウェーハWの各デバイスDには同一の回路パターンが同様の位置に形成されている。そして、各デバイスDの表面に形成されている回路パターンのうちの特徴的な形状を有する一つのパターンが、アライメント時に検出対象となるターゲットパターンとして選定されており、アライメント手段は予めターゲットパターンが写った画像を記憶している。そして、アライメント手段は、赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線を捕らえる光学系および赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子(赤外線CCD)等で構成された赤外線カメラとを備えており、赤外線カメラによりウェーハWの裏面Wb側から透過させて取得したデバイスD上のターゲットパターンが写った撮像画像に基づき、パターンマッチング等の画像処理によってウェーハWの表面WaのストリートSを高精度で検出することができる。
The detection of the street S is not limited to the present embodiment. For example, when the protective film J has a property of transmitting infrared rays, the wafer W is placed near the laser
レーザビーム照射のための基準となるストリートSの位置が検出されるのに伴って、レーザビーム照射手段11がY軸方向に割り出し送りされ、ストリートSと集光器111とのY軸方向における位置合わせがなされる。位置合わせは、集光器111の集光レンズ111aの直下にストリートSの中心線が位置するように行われる。次いで、集光レンズ111aによって集光されるレーザビームの集光点位置を、保護膜Jの高さ位置に位置付ける。そして、レーザビーム発振器119から保護膜Jに対して吸収性を有する波長のレーザビームを発振させ、レーザビームをチャックテーブル10で保持されたウェーハWの保護膜Jに集光し照射する。
As the position of the street S serving as a reference for laser beam irradiation is detected, the laser beam irradiation means 11 is indexed and fed in the Y-axis direction, and the position of the street S and the
レーザビームをストリートSに沿ってウェーハWの裏面Wbから保護膜Jに対して照射しつつ、チャックテーブル10を−X方向(往方向)に向かって所定の加工送り速度で移動させていき、図3に示すようにストリートSに対応する位置、即ち、基準となるストリートSの上方に位置する保護膜Jを蒸発させ除去する。 While irradiating the protective film J along the street S from the back surface Wb of the wafer W, the chuck table 10 is moved in the −X direction (forward direction) at a predetermined processing feed rate. As shown in FIG. 3, the protective film J located at the position corresponding to the street S, that is, above the reference street S is evaporated and removed.
一本のストリートSに対応する位置上のウェーハWの裏面Wbにレーザビームを照射し終えるX軸方向の所定の位置までウェーハWが−X方向に進行し、一本のストリートSに対応する位置の保護膜Jが除去されると、レーザビームの照射を停止するとともにウェーハWの−X方向での加工送りを一度停止させる。次いで、レーザビーム照射手段11を+Y方向に割り出し送りし、往方向におけるレーザビーム照射の際に基準となったストリートSの隣に位置するストリートSと集光器111とのY軸方向における位置合わせを行う。この位置合わせは、ウェーハWのパターン設計値に基づいて行われる。位置合わせ後、ウェーハWが+X方向(復方向)へ加工送りされ、往方向でのレーザビームの照射と同様に、ウェーハWの裏面Wb側から一本のストリートSに対応する位置の保護膜Jにレーザビームが照射されていく。順次同様のレーザビームの照射を行うことにより、X軸方向に延びる全てのストリートSに沿ってレーザビームがウェーハWの裏面Wb側から保護膜Jに対して照射され、各ストリートSに対応する位置の保護膜Jが除去される。
The position where the wafer W advances in the −X direction to a predetermined position in the X-axis direction where the laser beam is completely irradiated on the back surface Wb of the wafer W on the position corresponding to one street S, and the position corresponds to one street S. When the protective film J is removed, the laser beam irradiation is stopped and the processing feed of the wafer W in the −X direction is once stopped. Next, the laser beam irradiation means 11 is indexed and fed in the + Y direction, and the alignment in the Y-axis direction between the street S located next to the street S that becomes the reference in the laser beam irradiation in the forward direction and the
さらに、チャックテーブル10を90度回転させてから同様のレーザビームの照射を行うと、図4に示すように、縦横全てのストリートSに沿ってストリートSに対応する位置の保護膜Jを除去することができる。 Further, when the same laser beam irradiation is performed after the chuck table 10 is rotated 90 degrees, the protective film J corresponding to the street S is removed along all the streets S in the vertical and horizontal directions as shown in FIG. be able to.
(3)プラズマ加工ステップ
レーザ加工ステップを実施した後、ウェーハWは図5に示すプラズマエッチング装置9に搬送される。
(3) Plasma processing step After performing the laser processing step, the wafer W is transferred to the
図5に示すプラズマエッチング装置9は、ウェーハWを保持する静電チャック90と、ガスを噴出するガス噴出ヘッド91と、静電チャック90及びガス噴出ヘッド91を内部に収容したチャンバ92とを備えている。
The
例えば、アルミナ等のセラミック又は酸化チタン等の誘電体で形成される静電チャック90は、支持部材900によって下方から支持されている。静電チャック90の内部には、電圧が印加されることにより電荷を発生する電極(金属板)901が静電チャック90の保持面90aと平行に配設されており、この電極901は、整合器94a及びバイアス高周波電源95aに接続されている。なお、例えば、静電チャック90は、本実施形態のような単極型の静電チャックに限定されるものではなく、いわゆる双極型の静電チャックであってもよい。
For example, an
チャンバ92の上部に軸受け919を介して昇降自在に配設されたガス噴出ヘッド91の内部には、ガス拡散空間910が形成されており、ガス拡散空間910の上部にはガス導入口911が連通し、ガス拡散空間910の下部にはガス吐出口912が複数連通している。各ガス吐出口912の下端は、静電チャック90の保持面90aに向かって開口している。
A
ガス導入口911には、ガス供給部93が接続されている。ガス供給部93は、例えばSF6、CF4、C2F6、C2F4等のフッ素系ガスをエッチングガスとして蓄えている。
A
ガス噴出ヘッド91には、整合器94を介して高周波電源95が接続されている。高周波電源95から整合器94を介してガス噴出ヘッド91に高周波電力を供給することにより、ガス吐出口912から吐出されたエッチングガスをプラズマ化することができる。プラズマエッチング装置9は、図示しない制御部を備えており、制御部による制御の下で、ガスの吐出量や時間、高周波電力等の条件がコントロールされる。
A high-
チャンバ92の底には排気口96が形成されており、この排気口96には排気装置97が接続されている。この排気装置97を作動させることにより、チャンバ92の内部を所定の真空度まで減圧することができる。
チャンバ92の側部には、ウェーハWの搬入出を行うための搬入出口920と、この搬入出口920を開閉するゲートバルブ921とが設けられている。
An
On the side of the
プラズマエッチング装置9を用いて、ウェーハWに保護膜Jをマスクとして裏面WbからストリートSに沿ってプラズマエッチングを施す。まず、ゲートバルブ921を開け、搬入出口920からウェーハWをチャンバ92内に搬入し、保護膜J側を上に向けてウェーハWを静電チャック90の保持面90a上に載置する。ゲートバルブ921を閉じ、排気装置97によりチャンバ92内を排気し、チャンバ92内を所定圧力の密閉空間とする。
Using the
ガス噴出ヘッド91を所定の高さ位置まで下降させ、その状態でガス供給部93から例えばSF6を主体とするエッチングガスをガス拡散空間910に供給し、ガス吐出口912から下方に噴出させる。また、高周波電源95からガス噴出ヘッド91に高周波電力を印加して、ガス噴出ヘッド91と静電チャック90との間に高周波電界を生じさせ、エッチングガスをプラズマ化させる。これに並行して、電極901にバイアス高周波電源95aから電圧を印加することで、静電チャック90の保持面90aとウェーハWとの間に誘電分極現象を発生させ、電荷の分極による静電吸着力によってウェーハWを保持面90a上に吸着保持する。
The
プラズマ化したエッチングガスは、マスクとして作用する保護膜Jはほとんどエッチングせずに、ウェーハWの保護膜Jが形成されていないストリートS上の対応箇所を−Z方向に向かって裏面Wb側から異方性エッチングしていく。そのため、ストリートSに沿った格子状のエッチング溝がウェーハWに形成されていく。 The plasma etching gas hardly etches the protective film J acting as a mask, and the corresponding portion of the wafer W on the street S where the protective film J is not formed is different from the back surface Wb side in the −Z direction. Isotropic etching. Therefore, lattice-shaped etching grooves along the streets S are formed on the wafer W.
プラズマ化したエッチングガスは、TEGaの金属部分及び金属等からなりTEGaとデバイスDとを導通する図示しない配線層をエッチングしない。そのため、図6に示すように、エッチング溝の底にTEGaの残存部TEGb及び図示しない配線層が露出するまでプラズマエッチングを行った後、プラズマエッチングを終了させる。すなわち、図5に示すチャンバ92内へのエッチングガス等の導入及びガス噴出ヘッド91への高周波電力の供給を停止し、また、チャンバ92内のエッチングガスを排気口96から排気装置97に排気し、チャンバ92内部にエッチングガスが存在しない状態とする。その結果、図6に示すように、ウェーハWはストリートS上にTEGaの残存部TEGbが残った状態になる。また、ウェーハWのストリートS上には、TEGaの残存部TEGbに対応しデバイスDに繋がる配線層も残った状態になる。
なお、プラズマ加工ステップは、上記のようなSF6ガス単体によるプラズマエッチングで行われる形態に限定されず、SF6ガスによるプラズマエッチングとC4F8による溝側壁等に対する保護膜堆積(デポジション)とを交互に繰り返すボッシュ法により行われるものとしてもよい。
The plasma etching gas does not etch a wiring layer (not shown) which is made of a TEGa metal portion and a metal or the like and electrically connects the TEGa and the device D. Therefore, as shown in FIG. 6, plasma etching is terminated after plasma etching is performed until the remaining portion of TEGb TEGb and a wiring layer (not shown) are exposed at the bottom of the etching groove. That is, the introduction of the etching gas or the like into the
Note that the plasma processing step is not limited to the above-described form performed by plasma etching using SF6 gas alone, and plasma etching using SF6 gas and protective film deposition (deposition) on the groove sidewalls and the like by C4F8 are alternately repeated. It may be performed by the Bosch method.
(保護膜の洗浄除去)
プラズマエッチング加工が施されたウェーハWは、例えば、図7に示すように保護膜形成装置4に搬送される。(1)保護膜形成ステップにおいて使用した保護膜形成装置4は、ウェーハWの裏面Wbに水溶性樹脂からなる保護膜Jを形成する役割を果たす以外にも、ウェーハWの裏面Wb上から保護膜Jを洗浄除去する役割を果たすことが可能である。なお、ウェーハWは、保護膜形成装置4とは別の洗浄装置によって保護膜Jが洗浄除去されるものとしてもよい。
(Cleaning removal of protective film)
For example, the wafer W that has been subjected to the plasma etching process is transferred to the protective film forming apparatus 4 as shown in FIG. (1) The protective film forming apparatus 4 used in the protective film forming step plays a role of forming a protective film J made of a water-soluble resin on the back surface Wb of the wafer W, as well as a protective film from above the back surface Wb of the wafer W. It is possible to play a role of cleaning and removing J. Note that the protective film J may be cleaned and removed from the wafer W by a cleaning apparatus different from the protective film forming apparatus 4.
例えば、図7に示すように、ケーシング44内には、保持面40aで吸引保持されたウェーハWの保護膜Jに対して洗浄水を噴射する洗浄水ノズル46が配設されている。洗浄水ノズル46は、ケーシング44の底板441から立設しており、外形が側面視略L字状となっている。洗浄水ノズル46の先端部分に形成された噴射口460は、保持テーブル40の保持面40aに向かって開口している。洗浄水ノズル46は、Z軸方向の軸心周りに旋回可能となっており、保持テーブル40の上方から退避位置まで噴射口460を移動することができる。
洗浄水ノズル46は、洗浄水(例えば、純水)を蓄えた洗浄水供給源48に配管48a及び図示しないロータリージョイントを介して連通している。
For example, as shown in FIG. 7, a cleaning
The cleaning
まず、保護膜Jが上方に向かって露出した状態でウェーハWが保持テーブル40によって吸引保持された状態になる。また、各固定クランプ401によって環状フレームF1が固定される。ウェーハWを吸引保持する保持テーブル40がケーシング44内における噴射高さ位置に位置付けられた後、洗浄水ノズル46が旋回移動し噴射口460が保持テーブル40により吸引保持されたウェーハWの中央領域上方に位置付けられる。そして、洗浄水供給源48が洗浄水を洗浄水ノズル46に供給し、噴射口460から保護膜Jの中心部に向かって洗浄水が噴射される。なお、洗浄水は高圧で噴射されるものとしてもよい。また、保持テーブル40がZ軸方向の軸心周りに回転する。
First, the wafer W is sucked and held by the holding table 40 with the protective film J exposed upward. Further, the annular frame F <b> 1 is fixed by each fixing
これにより、水溶性樹脂からなる保護膜Jが洗浄水によって溶解し、保持テーブル40の回転により発生する遠心力によって、洗浄水と共にウェーハWの裏面Wb上を流れていき、保持テーブル40上からケーシング44の底板441へと流下する。そのため、保護膜JがウェーハWの裏面Wb上から除去される。
As a result, the protective film J made of water-soluble resin is dissolved by the cleaning water, and flows on the back surface Wb of the wafer W together with the cleaning water by the centrifugal force generated by the rotation of the holding table 40. It flows down to the
(ウェーハの保護シートへの転写)
保護膜Jが裏面Wb全面から除去されたウェーハWは、例えば、その表面Waから保護テープT1が剥離され、環状フレームF1による支持が解除される。さらに、ウェーハWは、図8に示すように裏面WbにウェーハWよりも大径の保護シートT2が貼着され、保護シートT2の粘着面の外周部がリングフレームF2に貼着された状態になる。そして、表面Waが上方に向かって露出した状態のウェーハWは、保護シートT2を介してリングフレームF2に支持されることで、リングフレームF2によるハンドリングが可能な状態となる。
(Transfer of wafer to protective sheet)
In the wafer W from which the protective film J has been removed from the entire back surface Wb, for example, the protective tape T1 is peeled off from the front surface Wa, and the support by the annular frame F1 is released. Further, as shown in FIG. 8, the wafer W has a protective sheet T2 having a diameter larger than that of the wafer W attached to the back surface Wb, and the outer peripheral portion of the adhesive surface of the protective sheet T2 is attached to the ring frame F2. Become. Then, the wafer W with the surface Wa exposed upward is supported by the ring frame F2 via the protective sheet T2, so that it can be handled by the ring frame F2.
(4)除去ステップ
リングフレームF2によるハンドリングが可能な状態になったウェーハWは、例えば、図8に示すように、ストリートS上のTEGの残存部TEGbを除去する除去装置3に搬送される。除去装置3は、例えば、ウェーハWを保持する保持テーブル30と、保持テーブル30を回転させる回転手段32と、上端側に円形の開口を備えた有底円筒状のケーシング34とを備えている。
(4) Removal Step The wafer W that is ready to be handled by the ring frame F2 is transferred to the
円形状の保持テーブル30は、上下動可能であり、吸引源に連通する保持面30aを備えている。保持テーブル30の周囲には、リングフレームF2を固定する固定クランプ301が例えば4つ(図示の例においては、2つのみ図示している)均等に配設されている。
保持テーブル30の下側に配設された回転手段32は、モータ321がスピンドル320を回転させることで、スピンドル320に固定された保持テーブル30を回転させる。
The circular holding table 30 is movable up and down and includes a holding
The rotating means 32 disposed below the holding table 30 rotates the holding table 30 fixed to the
保持テーブル30を収容するケーシング34は、保持テーブル30を囲繞する外側壁340と、外側壁340の下部に一体的に連接し中央にスピンドル320が挿通される開口を有する底板341と、底板341の開口の内周縁から立設する内側壁342とから構成されている。保持テーブル30の下面とケーシング34の内側壁342の上端面との間には、円形状のカバー部材344が配設されている。
The
ケーシング34内には、保持面30aで吸引保持されたウェーハWに、例えば粉末状のドライアイス(固体の二酸化炭素粒子)をエア圧力で噴射することができる噴射ノズル35が配設されている。噴射ノズル35は、ケーシング34の底板341から立設しており、外形が側面視略L字状となっており、先端部分に形成された噴射口350が保持テーブル30の保持面30aに向かって開口している。噴射ノズル35は、Z軸方向の軸心周りに旋回可能であり、保持テーブル30上方から退避位置まで噴射口350を移動できる。
In the
噴射ノズル35は、配管36a及び図示しないロータリージョイント等を介して、液体の二酸化炭素が蓄えられた二酸化炭素供給源36に接続されている。また、噴射ノズル35は、配管37a及び図示しないロータリージョイント等を介して、圧縮されたエア(圧縮エア)を蓄えたエア供給源37に接続されている。
The
ウェーハWのTEGの残存部TEGbに噴射物を噴射する際には、搬入高さ位置に位置付けられた保持テーブル30の保持面30a上にウェーハWが表面Waを上側に向けて載置され、ウェーハWが保持テーブル30によって吸引保持された状態になる。また、各固定クランプ301によってリングフレームF2が挟持固定される。次いで、ウェーハWを保持した保持テーブル30がケーシング34内における作業高さ位置まで下降する。また、噴射ノズル35が旋回移動し、噴射口350がウェーハWの中央上方に位置付けられる。
When injecting the spray onto the remaining portion TEGb of the TEG of the wafer W, the wafer W is placed on the holding
二酸化炭素供給源36から液体の二酸化炭素を噴射ノズル35に供給すると共に、エア供給源37からエアを噴射ノズル35に供給する。二酸化炭素供給源36から供給された液体の二酸化炭素とエア供給源37から供給されたエアとが噴射ノズル35内で高圧で混合され、噴射ノズル35の噴射口350から下方に向かって噴射物Pとして大気中に噴射されると、断熱膨張によって液体の二酸化炭素の温度が凝固点を下回り、極めて微細な粉末状のドライアイス(固体の二酸化炭素粒子)P1が発生する。この粉末状のドライアイスP1を含む噴射物PがウェーハWに衝突すると、ドライアイスP1は変形、破砕して、二酸化炭素ガスへと昇華する。
Liquid carbon dioxide is supplied from the carbon
また、噴射物Pを噴射する噴射ノズル35が、ウェーハWの上方をZ軸方向の軸心周りに所定角度で往復するように旋回移動する。さらに、保持テーブル30が回転し、ウェーハWの表面Waの全面に噴射ノズル35の噴射口350からドライアイスP1を含む噴射物Pが噴射される。ストリートS上のTEGの残存部TEGbにドライアイスP1を含む噴射物Pが衝突することで、ドライアイスP1の気化膨張によりTEGの残存部TEGbはストリートS上から吹き飛ばされてウェーハWから除去され、保持テーブル30の回転により径方向外側に向かって飛ばされて排除されていく。同様に、TEGの残存部TEGbに対応する図示しない配線層もウェーハWから除去される。そして、噴射物PのウェーハWに対する噴射を所定時間行うことで、ウェーハWをデバイスDを備えた個々のチップに分割することができる。
Further, the
なお、ウェーハWに噴射物Pを噴射する際には、例えば、ウェーハWのストリートSが写った撮像画像を形成して、この撮像画像からウェーハWのストリートSの座標位置を検出し、さらに、検出したストリートSに沿って直線状に噴射物PをTEGの残存部TEGbに向かって噴射することで、TEGの残存部TEGbをストリートS上から1ラインずつ除去するものとしてもよい。
また、ウェーハWの保護シートT2への転写を行わず、ウェーハWの裏面Wb側から噴射物PをウェーハWに対して噴射して、TEGの残存部TEGbをストリートS上から除去するものとしてもよい。
In addition, when injecting the ejected matter P onto the wafer W, for example, a captured image showing the street S of the wafer W is formed, and the coordinate position of the street S of the wafer W is detected from this captured image, The remaining part TEGb of the TEG may be removed from the street S one line at a time by spraying the ejected matter P linearly along the detected street S toward the remaining part TEGb of the TEG.
Further, the transfer of the wafer W onto the protective sheet T2 is not performed, and the ejected matter P is sprayed onto the wafer W from the back surface Wb side of the wafer W, so that the remaining portion TEGb of the TEG is removed from the street S. Good.
また、図8に示す噴射ノズル35は、粉末状のドライアイスP1を含む噴射物Pを噴射するのではなく、高圧水を噴射できる構成となっていてもよい。すなわち、噴射ノズル35は、配管36aを介して、二酸化炭素供給源36の代わりに水(例えば、純水)を蓄えた水供給源に接続されている。この場合には、ウェーハWが破損したりチップCが飛散したりしない圧力(例えば、100MPa〜300MPa)で噴射口350からウェーハWに向かって高圧水を噴射させ、この高圧水でTEGの残存部TEGbをストリートS上から除去することができる。
Further, the
本発明に係る加工方法では、まず、ウェーハWの裏面Wbに水溶性の保護膜Jを形成し、次いで、ウェーハWの裏面WbからプラズマダイシングをウェーハWに施す。さらに、ウェーハWの表面Wa側に残ったTEGの残存部TEGbを噴射物Pで除去することで、従来に比べてウェーハのチップへの分割における生産性を向上させるとともに、チップの取り個数を向上させることが可能となる。 In the processing method according to the present invention, first, a water-soluble protective film J is formed on the back surface Wb of the wafer W, and then plasma dicing is applied to the wafer W from the back surface Wb of the wafer W. Furthermore, by removing the remaining part TEGb of the TEG remaining on the front surface Wa side of the wafer W with the spray P, the productivity in dividing the wafer into chips is improved and the number of chips is improved as compared with the prior art. It becomes possible to make it.
上記のように本発明に係るウェーハの加工方法は、保護膜Jの形成からTEGの残存部TEGbの除去まで一連のプロセスが、ウェーハWが環状フレームで支持された状態で施されるので、ウェーハWのハンドリング性に優れている。また、ウェーハWのテープ転写回数等も少なくてすむため、作業効率を向上させることができる。 As described above, in the wafer processing method according to the present invention, a series of processes from the formation of the protective film J to the removal of the remaining TEGb of the TEG are performed in a state where the wafer W is supported by the annular frame. Excellent handling of W. Further, since the number of times of tape transfer of the wafer W can be reduced, work efficiency can be improved.
W:ウェーハ Wa:ウェーハの表面 Wb:ウェーハの裏面 N:ノッチ S:ストリート D:デバイス F1:環状フレーム T1:保護テープ T2:保護シート
TEGa:TEG TEGb:TEGの残存部
4:保護膜形成装置 40:保持テーブル 40a:保持面 401:固定クランプ
42:回転手段 420:スピンドル 421:回転駆動源
44:ケーシング 440:外側壁 441:底板 442:内側壁 443:脚部
444:カバー部材 45:ノズル 450:噴射口 47:保護膜剤供給源
46:洗浄水ノズル 460:噴射口 48:洗浄水供給源
1:レーザ加工装置 10:チャックテーブル 10a:保持面 100:固定クランプ
11:レーザビーム照射手段 111:集光器 111a:集光レンズ 119:レーザビーム発振器
12:ストリート位置検出手段 120:ノッチ検出部
9:プラズマエッチング装置
90:静電チャック 90a:静電チャックの保持面 900:支持部材 901:電極
91:ガス噴出ヘッド 910:ガス拡散空間 911:ガス導入口
912:ガス吐出口
92:チャンバ 920:搬入出口 921:ゲートバルブ
93:ガス供給部 94,94a:整合器 95,95a:高周波電源,バイアス高周波電源 96:排気口 97:排気装置
3:除去装置 30:保持テーブル 32:回転手段
34:ケーシング 35:噴射ノズル 350:噴射口 36:二酸化炭素供給源
37:エア供給源 P:噴射物 P1:固体の二酸化炭素粒子
W: Wafer Wa: Wafer surface Wb: Wafer back surface N: Notch S: Street D: Device F1: Ring frame T1: Protective tape T2: Protective sheet TEGa: TEG TEGb: Remaining part of TEG 4: Protective film forming apparatus 40 : Holding table 40a: Holding surface 401: Fixed clamp 42: Rotating means 420: Spindle 421: Rotation drive source 44: Casing 440: Outer wall 441: Bottom plate 442: Inner wall 443: Leg
444: Cover member 45: Nozzle 450: Injection port 47: Protective film agent supply source 46: Cleaning water nozzle 460: Injection port 48: Cleaning water supply source 1: Laser processing device 10: Chuck table 10a: Holding surface 100: Fixed clamp DESCRIPTION OF SYMBOLS 11: Laser beam irradiation means 111:
92: Chamber 920: Loading / unloading port 921: Gate valve 93:
34: casing 35: injection nozzle 350: injection port 36: carbon dioxide supply source 37: air supply source P: propellant P1: solid carbon dioxide particles
Claims (1)
ウェーハの裏面に水溶性樹脂からなる保護膜を形成する保護膜形成ステップと、
該保護膜形成ステップを実施した後、該保護膜に対して吸収性を有する波長のレーザビームを該ストリートに沿ってウェーハの該裏面側から照射して該ストリートに対応する位置の該保護膜を除去するレーザ加工ステップと、
該レーザ加工ステップを実施した後、該保護膜をマスクとしてウェーハの該裏面からプラズマエッチングして該ストリートに沿ってプラズマ加工を施すプラズマ加工ステップと、
該プラズマ加工ステップを実施した後、該TEGの残存部に噴射物を噴射して該残存部を除去する除去ステップと、を備えた加工方法。 A method of processing a wafer having a plurality of intersecting streets and a TEG formed on the streets,
A protective film forming step for forming a protective film made of a water-soluble resin on the back surface of the wafer;
After performing the protective film forming step, the protective film at a position corresponding to the street is irradiated by irradiating a laser beam of a wavelength having an absorption property to the protective film from the back side of the wafer along the street. A laser processing step to be removed;
A plasma processing step of performing plasma processing along the street by performing plasma etching from the back surface of the wafer using the protective film as a mask after performing the laser processing step;
And a removing step of removing the remaining portion by spraying a spray onto the remaining portion of the TEG after performing the plasma processing step.
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