JP2019140171A - Pattern forming method and wafer processing method - Google Patents

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一弘 久保田
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Abstract

To provide a pattern forming method that is simpler and more economical than photolithography.SOLUTION: A pattern forming method of forming a pattern having irregularities on the front surface side or the back surface side of a wafer includes a coating step of coating the front side or back side of a wafer with a resin cured by external stimulus, and a pattern formation step of aligning the position of a cylindrical drum having the reverse pattern in which the concavity and convexity are reversed with respect to the pattern on the outer peripheral surface and the position of the wafer, rotating and pushing the drum against the resin that coats the wafer, and applying external stimulus to the resin to form a pattern made of resin on the front side or back side of the wafer after the coating step.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ウェーハに凹凸を有するパターンを形成するパターン形成方法、及びこのパターン形成方法を利用するウェーハの加工方法に関する。   The present invention relates to a pattern forming method for forming a pattern having irregularities on a wafer and a wafer processing method using this pattern forming method.

各種の電子機器に組み込まれるデバイスチップを製造する際には、まず、複数の分割予定ライン(ストリート)によって区画されたウェーハの各領域にIC(Integrated Circuit)等のデバイスを形成する。このウェーハを、例えば、切削装置やレーザー加工装置等を用いて分割予定ラインに沿って切断することで、各デバイスに対応する複数のデバイスチップが得られる。   When manufacturing a device chip to be incorporated into various electronic devices, first, a device such as an IC (Integrated Circuit) is formed in each region of the wafer partitioned by a plurality of division lines (streets). A plurality of device chips corresponding to each device can be obtained by cutting the wafer along the scheduled division line using, for example, a cutting device or a laser processing device.

ところで、上述した切削装置を用いる加工方法では、回転させた切削ブレードでウェーハを粉砕しながら切断するので、デバイスチップに欠け(チッピング)等の破損が発生し易く、抗折強度も低下しがちである。また、複数の分割予定ラインのそれぞれに切削ブレードを切り込ませなくてはならないので、加工の完了までに長い時間を要してしまう。   By the way, in the processing method using the above-described cutting apparatus, since the wafer is cut while being crushed with a rotating cutting blade, the chip is likely to be damaged (chipping) and the bending strength tends to be lowered. is there. Moreover, since it is necessary to cut the cutting blade into each of the plurality of division lines, it takes a long time to complete the processing.

これに対して、レーザー加工装置を用いる加工方法では、ウェーハを機械的に削り取ることなく切断するので、欠け等の発生を抑制し、抗折強度を高め、切断に要する幅(切り代)も小さく(狭く)できる。しかし、この加工方法では、隣接するデバイスチップの間隔も狭くなるので、搬送等の際にデバイスチップ同士が接触し、欠け等の破損を発生させてしまうことがあった。   On the other hand, in the processing method using the laser processing apparatus, the wafer is cut without mechanically scraping, so that the occurrence of chipping is suppressed, the bending strength is increased, and the width (cutting allowance) required for cutting is small. (Narrow) However, in this processing method, since the interval between adjacent device chips is also narrowed, the device chips may come into contact with each other at the time of transportation or the like, causing damage such as chipping.

近年では、プラズマエッチングを利用してウェーハを分割する加工方法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。この加工方法では、プラズマエッチングによってウェーハの全体を一度に加工するので、ウェーハの径が大きくなったり、デバイス(デバイスチップ)のサイズが小さくなったりしても、加工に要する時間は延びずに済む。また、ウェーハを機械的に削り取るわけではないないので、欠け等の発生を抑制し、抗折強度の低下を防ぐことも可能である。   In recent years, a processing method for dividing a wafer using plasma etching has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this processing method, since the entire wafer is processed at once by plasma etching, the processing time does not increase even if the diameter of the wafer increases or the size of the device (device chip) decreases. . Further, since the wafer is not mechanically scraped off, it is possible to suppress the occurrence of chipping and the like and to prevent the bending strength from being lowered.

特開2006−114825号公報JP 2006-114825 A

ところで、上述したプラズマエッチングを利用してウェーハを分割する加工方法では、デバイスチップをプラズマから保護するためのマスクとなるパターンをウェーハの表面側又は裏面側に形成する必要がある。このマスクとなるパターンは、通常、フォトリソグラフィによって形成される。しかしながら、フォトリソグラフィは、様々な設備を要し工程が煩雑であるため、パターンの形成にコストが掛かり易い。   By the way, in the processing method of dividing the wafer using the above-described plasma etching, it is necessary to form a pattern serving as a mask for protecting the device chip from plasma on the front surface side or the back surface side of the wafer. The pattern serving as the mask is usually formed by photolithography. However, since photolithography requires various facilities and the process is complicated, it tends to be expensive to form a pattern.

本発明はかかる問題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、フォトリソグラフィに比べて工程が簡単で経済性に優れるパターン形成方法、及びこのパターン形成方法を利用するウェーハの加工方法を提供することである。   The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to provide a pattern forming method that is simpler and more economical than photolithography, and a wafer that uses this pattern forming method. Is to provide a method.

本発明の一態様によれば、ウェーハの表面側又は裏面側に凹凸を有するパターンを形成するパターン形成方法であって、外的刺激によって硬化する樹脂で該ウェーハの該表面側又は該裏面側を被覆する被覆ステップと、該被覆ステップを実施した後、該パターンに対して凹凸が反転した反転パターンを外周面に有する円筒状のドラムの位置と該ウェーハの位置とを合わせ、該ウェーハを被覆する該樹脂に対して該ドラムを押し当てながら回転させるとともに、該樹脂に該外的刺激を付与することで、該ウェーハの該表面側又は該裏面側に樹脂でなる該パターンを形成するパターン形成ステップと、を含むパターン形成方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, there is provided a pattern forming method for forming a pattern having irregularities on a front surface side or a back surface side of a wafer, wherein the front surface side or the back surface side of the wafer is made of resin cured by an external stimulus. After performing the coating step and the coating step, the position of the cylindrical drum having the reverse pattern with the irregularities reversed with respect to the pattern on the outer peripheral surface is aligned with the position of the wafer, and the wafer is coated A pattern forming step of forming the pattern made of the resin on the front surface side or the back surface side of the wafer by rotating the drum while pressing the drum against the resin and applying the external stimulus to the resin. A pattern forming method is provided.

本発明の一態様において、該ドラムの外周の長さは、該ウェーハの直径より大きく、該ドラムの外周面には、該反転パターンを表面に備え屈曲できる程度に薄いシリコンウェーハが設けられていても良い。   In one embodiment of the present invention, the length of the outer periphery of the drum is larger than the diameter of the wafer, and the outer peripheral surface of the drum is provided with a silicon wafer thin enough to be bent with the reverse pattern on the surface. Also good.

本発明の別の一態様によれば、交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の各領域にそれぞれデバイスを有するウェーハを加工するウェーハの加工方法であって、外的刺激によって硬化する樹脂で該ウェーハの表面側又は裏面側を被覆する被覆ステップと、該被覆ステップを実施した後、該分割予定ラインに対応する凸部が形成されたパターンを外周面に有する円筒状のドラムの位置と該ウェーハの位置とを合わせ、該ウェーハを被覆する該樹脂に対して該ドラムを押し当てながら回転させるとともに、該樹脂に該外的刺激を付与することで、該ウェーハの該表面側又は該裏面側に該分割予定ラインに沿って凹部を有するマスクを形成するマスク形成ステップと、該マスク形成ステップを実施した後、該マスクを介して該ウェーハにプラズマエッチングを施すプラズマエッチングステップと、を含むウェーハの加工方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a wafer processing method for processing a wafer having a device in each region on the surface side defined by a plurality of intersecting division lines, and is cured by an external stimulus. The position of a cylindrical drum having a coating step for coating the front surface side or the back surface side of the wafer with resin, and a pattern in which a convex portion corresponding to the planned division line is formed on the outer peripheral surface after performing the coating step And rotating the wafer while pressing the drum against the resin coating the wafer, and applying the external stimulus to the resin, the surface side of the wafer or the wafer A mask forming step for forming a mask having a recess along the planned dividing line on the back surface side, and after performing the mask forming step, the wafer is passed through the mask. A plasma etching step for performing a plasma etching wafer processing method of a wafer comprising is provided.

本発明の一態様に係るパターン形成方法によれば、外的刺激によって硬化する樹脂でウェーハの表面側又は裏面側を被覆し、この樹脂に円筒状のドラムを押し当てながら回転させて外的刺激を付与するだけで、樹脂を硬化させて凹凸を有するパターンを形成できる。よって、本発明の一態様に係るパターン形成方法は、フォトリソグラフィに比べて工程が簡単で経済性にも優れている。   According to the pattern forming method of one aspect of the present invention, the front side or the back side of the wafer is coated with a resin that is cured by an external stimulus, and the external stimulus is rotated by pressing a cylindrical drum against the resin. The pattern which has an unevenness | corrugation can be formed by hardening | curing resin only by providing. Therefore, the pattern formation method according to one embodiment of the present invention is simpler and more economical than photolithography.

ウェーハの構成例を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of a structure of a wafer typically. 図2(A)は、被覆ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図2(B)は、被覆ステップ後のウェーハ等の状態を模式的に示す断面図である。FIG. 2A is a partial cross-sectional side view schematically showing the covering step, and FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing the state of the wafer and the like after the covering step. 図3(A)は、円筒状のドラムの外観を模式的に示す斜視図であり、図3(B)は、反転パターンの一部の領域を拡大した平面図である。FIG. 3A is a perspective view schematically showing the external appearance of a cylindrical drum, and FIG. 3B is an enlarged plan view of a part of the reverse pattern. 図4(A)は、パターン形成ステップを模式的に示す斜視図であり、図4(B)は、パターン形成ステップを模式的に示す断面図であり、図4(C)は、パターンが形成されたウェーハを模式的に示す断面図である。4A is a perspective view schematically showing the pattern forming step, FIG. 4B is a cross-sectional view schematically showing the pattern forming step, and FIG. 4C is a pattern forming step. It is sectional drawing which shows the done wafer typically. 図5(A)は、プラズマエッチングステップを示す模式図であり、図5(B)は、プラズマエッチングステップで切断されたウェーハを模式的に示す断面図である。FIG. 5A is a schematic view showing the plasma etching step, and FIG. 5B is a cross-sectional view schematically showing the wafer cut by the plasma etching step.

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係るパターン形成方法は、被覆ステップ(図2(A)及び図2(B)参照)と、パターン形成ステップ(図3(A)、及び図3(B)、図4(A)及び図4(B)参照)と、を含む。   Embodiments according to one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The pattern forming method according to the present embodiment includes a covering step (see FIGS. 2A and 2B) and a pattern forming step (FIGS. 3A, 3B, and 4A). And FIG. 4B).

被覆ステップでは、外的刺激によって硬化する樹脂でウェーハの表面側を被覆する。パターン形成ステップでは、ウェーハを被覆する樹脂に、形成したいパターンに対して凹凸が反転した反転パターンを外周面に有する円筒状のドラムを押し当てながら回転させて、この樹脂に外的刺激を付与する。以下、本実施形態に係るパターン形成方法について詳述する。   In the coating step, the front side of the wafer is coated with a resin that is cured by an external stimulus. In the pattern formation step, an external stimulus is applied to the resin that covers the wafer by rotating the resin while pressing a cylindrical drum having an inverted pattern in which irregularities are inverted with respect to the pattern to be formed on the outer peripheral surface. . Hereinafter, the pattern forming method according to the present embodiment will be described in detail.

図1は、本実施形態のパターン形成方法で使用されるウェーハの構成例を模式的に示す斜視図である。図1に示すように、ウェーハ11は、例えば、シリコン等の半導体材料で円盤状に構成されている。このウェーハ11の表面11a側は、交差する複数の分割予定ライン(ストリート)13によって複数の領域に区画されており、各領域には、IC(Integrated Circuit)等のデバイス15が形成されている。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of a wafer used in the pattern forming method of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the wafer 11 is configured in a disk shape from a semiconductor material such as silicon. The surface 11a side of the wafer 11 is divided into a plurality of regions by a plurality of intersecting scheduled lines (streets) 13, and a device 15 such as an IC (Integrated Circuit) is formed in each region.

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハ11を用いるが、ウェーハ11の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなるウェーハ11を用いることもできる。また、デバイス15の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。ウェーハ11には、デバイス15が形成されていなくても良い。   In this embodiment, a disk-shaped wafer 11 made of a semiconductor material such as silicon is used, but the material, shape, structure, size, etc. of the wafer 11 are not limited. For example, the wafer 11 made of other materials such as semiconductors, ceramics, resins, and metals can be used. Further, the type, quantity, shape, structure, size, arrangement, etc. of the device 15 are not limited. The device 15 may not be formed on the wafer 11.

本実施形態に係るパターン形成方法では、まず、外的刺激によって硬化する樹脂でウェーハ11の表面11a側を被覆する被覆ステップを行う。図2(A)は、被覆ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図2(B)は、被覆ステップ後のウェーハ11等の状態を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る被覆ステップは、例えば、図2(A)に示すスピン塗布装置2で実施される。   In the pattern forming method according to the present embodiment, first, a covering step of covering the surface 11a side of the wafer 11 with a resin that is cured by an external stimulus is performed. 2A is a partial cross-sectional side view schematically showing the covering step, and FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing the state of the wafer 11 and the like after the covering step. The covering step according to the present embodiment is performed by, for example, the spin coating apparatus 2 shown in FIG.

スピン塗布装置2は、ウェーハ11を保持するチャックテーブル4を備えている。チャックテーブル4は、モータ等の回転駆動源(不図示)に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。チャックテーブル4の上面は、ウェーハ11の裏面11b側を吸引、保持する保持面4aとなっている。   The spin coater 2 includes a chuck table 4 that holds a wafer 11. The chuck table 4 is connected to a rotation drive source (not shown) such as a motor, and rotates around a rotation axis substantially parallel to the vertical direction. The upper surface of the chuck table 4 is a holding surface 4 a that sucks and holds the back surface 11 b side of the wafer 11.

この保持面4aは、チャックテーブル4の内部に形成された吸引路(不図示)等を介して吸引源(不図示)に接続されている。吸引源の負圧を保持面4aに作用させることで、ウェーハ11をチャックテーブル4で保持できる。チャックテーブル4の上方には、パターンの原料となる液状の樹脂を滴下するノズル6が配置されている。   The holding surface 4 a is connected to a suction source (not shown) via a suction path (not shown) formed in the chuck table 4. The wafer 11 can be held by the chuck table 4 by applying the negative pressure of the suction source to the holding surface 4a. Above the chuck table 4, a nozzle 6 for dropping a liquid resin as a pattern raw material is disposed.

被覆ステップでは、まず、ウェーハ11の裏面11b側をチャックテーブル4の保持面4aに接触させて、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ11は、表面11a側が上方に露出した状態でチャックテーブル4に保持される。次に、チャックテーブル4を回転させて、ノズル6から液状の樹脂21を滴下する。これにより、ウェーハ11の表面11a側に液状の樹脂21を塗布できる。   In the covering step, first, the back surface 11b side of the wafer 11 is brought into contact with the holding surface 4a of the chuck table 4 to apply a negative pressure of the suction source. As a result, the wafer 11 is held on the chuck table 4 with the surface 11a side exposed upward. Next, the chuck table 4 is rotated, and the liquid resin 21 is dropped from the nozzle 6. Thereby, the liquid resin 21 can be applied to the front surface 11 a side of the wafer 11.

本実施形態では、紫外線等の外的刺激によって硬化する液状の樹脂21が使用される。ただし、この液状の樹脂21を用いて形成されるパターンをプラズマエッチング用のマスクとする場合には、硬化させた後にプラズマエッチングに対してある程度の耐性を持つ樹脂21を使用する必要がある。このような樹脂21としては、例えば、紫外線によって硬化するポリイミドやエポキシ等を挙げることができる。ウェーハ11の表面11a側が液状の樹脂21で被覆されると、被覆ステップは終了する。   In the present embodiment, a liquid resin 21 that is cured by an external stimulus such as ultraviolet rays is used. However, when a pattern formed using the liquid resin 21 is used as a mask for plasma etching, it is necessary to use the resin 21 having a certain resistance to the plasma etching after being cured. Examples of such a resin 21 include polyimide and epoxy that are cured by ultraviolet rays. When the surface 11a side of the wafer 11 is coated with the liquid resin 21, the coating step ends.

なお、本実施形態では、スピン塗布装置2を用いるスピンコーティングによって液状の樹脂21を被覆しているが、スプレーコーティング、ディップコーティング等の他の方法を用いて樹脂21を被覆することもできる。また、本実施形態では、ウェーハ11の表面11a側を樹脂21で被覆しているが、ウェーハ11の裏面11b側を樹脂21で被覆しても良い。この場合には、ウェーハ11の裏面11b側にパターンが形成されることになる。   In the present embodiment, the liquid resin 21 is coated by spin coating using the spin coating device 2, but the resin 21 may be coated by using other methods such as spray coating and dip coating. In this embodiment, the front surface 11 a side of the wafer 11 is coated with the resin 21, but the back surface 11 b side of the wafer 11 may be coated with the resin 21. In this case, a pattern is formed on the back surface 11 b side of the wafer 11.

被覆ステップの後には、ウェーハ11を被覆する樹脂21に円筒状のドラムを押し当てながら外的刺激を付与することで、ウェーハ11の表面11aに凹凸のあるパターンを形成するパターン形成ステップを行う。図3(A)は、このパターン形成ステップで使用される円筒状のドラム12の外観を模式的に示す斜視図である。   After the coating step, a pattern forming step for forming an uneven pattern on the surface 11 a of the wafer 11 is performed by applying an external stimulus while pressing a cylindrical drum against the resin 21 that covers the wafer 11. FIG. 3A is a perspective view schematically showing the appearance of the cylindrical drum 12 used in this pattern forming step.

図3(A)に示すように、ドラム12は、円筒状に構成された筒状体14を含む。この筒状体14は、中心軸に相当する回転軸14aの周りに回転できるように構成される。筒状体14の回転軸14aに沿う方向の長さと、外周の長さとは、いずれも、ウェーハ11の直径よりも長くなっている。また、筒状体14は、回転軸14aに対して垂直な方向に移動できるように、支持構造(不図示)によって支持されている。   As shown in FIG. 3A, the drum 12 includes a cylindrical body 14 configured in a cylindrical shape. The cylindrical body 14 is configured to be rotatable around a rotation shaft 14a corresponding to the central axis. Both the length of the cylindrical body 14 in the direction along the rotation axis 14 a and the length of the outer periphery are longer than the diameter of the wafer 11. Further, the cylindrical body 14 is supported by a support structure (not shown) so as to be movable in a direction perpendicular to the rotation shaft 14a.

筒状体14の外周面には、ウェーハ11の表面11aに形成されるパターンに対して凹凸を反転させた反転パターン16が設けられている。図3(B)は、反転パターン16の一部の領域Aを拡大した平面図である。なお、図3(B)では、反転パターン16の領域Aを、その表面側が上に向いた状態で示している。   On the outer peripheral surface of the cylindrical body 14, an inverted pattern 16 is provided in which the irregularities are inverted with respect to the pattern formed on the surface 11 a of the wafer 11. FIG. 3B is an enlarged plan view of a partial region A of the reversal pattern 16. In FIG. 3B, the region A of the reversal pattern 16 is shown with the surface side facing upward.

図3(B)に示すように、反転パターン16は、基準面16aから外向き(図3では、上向き)に突出した凸状の構造体(凸部)16bを含む。この構造体16bは、例えば、ウェーハ11の分割予定ライン13に対応する位置に配置されている。すなわち、ウェーハ11のデバイス13に対応する領域には、基準面16aと構造体16bとによって区画される空間16cが存在している。   As shown in FIG. 3B, the reverse pattern 16 includes a convex structure (convex portion) 16b protruding outward (upward in FIG. 3) from the reference surface 16a. For example, the structure 16 b is disposed at a position corresponding to the division line 13 of the wafer 11. That is, in the region corresponding to the device 13 of the wafer 11, there is a space 16c partitioned by the reference surface 16a and the structure 16b.

なお、反転パターン16を含むドラム12の形成方法に特段の制限はない。例えば、反転パターン16を表面に備え、屈曲できる程度に薄いシリコンウェーハを筒状体14の外周面に貼付する方法でドラム12を形成できる。この場合には、例えば、シリコンウェーハの表面をエッチング等の方法で加工して反転パターン16を形成すると良い。また、この場合には、筒状体14の外周面に合わせてウェーハを屈曲できる程度に研削等の方法であらかじめウェーハを薄くしておく。   There is no particular limitation on the method of forming the drum 12 including the reversal pattern 16. For example, the drum 12 can be formed by a method in which a reversal pattern 16 is provided on the surface and a silicon wafer thin enough to be bent is attached to the outer peripheral surface of the cylindrical body 14. In this case, for example, the reverse pattern 16 may be formed by processing the surface of the silicon wafer by a method such as etching. In this case, the wafer is thinned in advance by a method such as grinding to such an extent that the wafer can be bent in accordance with the outer peripheral surface of the cylindrical body 14.

図4(A)は、パターン形成ステップを模式的に示す斜視図であり、図4(B)は、パターン形成ステップを模式的に示す断面図である。パターン形成ステップでは、まず、ウェーハ11に対して、円筒状のドラム12の位置を合わせる。具体的には、ウェーハ11の分割予定ライン13に反転パターン16の構造体16bが重なるように、ドラム12の位置とウェーハ11の位置とを調整する。   FIG. 4A is a perspective view schematically showing a pattern forming step, and FIG. 4B is a cross-sectional view schematically showing the pattern forming step. In the pattern forming step, first, the position of the cylindrical drum 12 is aligned with the wafer 11. Specifically, the position of the drum 12 and the position of the wafer 11 are adjusted so that the structure 16 b of the reverse pattern 16 overlaps the division line 13 of the wafer 11.

次に、ウェーハ11を被覆する樹脂21に対してドラム12を押し当てながら回転させる。上述のように、ドラム12(筒状体14)の外周面には、構造体16bを含む反転パターン16が設けられている。よって、図4(A)及び図4(B)に示すように、樹脂21に対してドラム12を押し当てながら回転させると、樹脂21には、構造体16bに対応する凹部21aが形成される。   Next, the drum 12 is rotated while being pressed against the resin 21 covering the wafer 11. As described above, the reverse pattern 16 including the structural body 16b is provided on the outer peripheral surface of the drum 12 (cylindrical body 14). Therefore, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the drum 12 is rotated while being pressed against the resin 21, a recess 21a corresponding to the structure 16b is formed in the resin 21. .

そのため、樹脂21に円筒状のドラムを押し当てながら、このドラム12が接触した領域に紫外線等の外的刺激を付与して、この領域の樹脂21を硬化させることで、硬化後の樹脂に凹凸を形成できる。図4(C)は、凹凸を有するパターン(マスク)23が形成されたウェーハ11を模式的に示す断面図である。図4(C)に示すように、樹脂21の全体が硬化され、分割予定ライン13に対応する領域に凹部23aを持つパターン23が形成されると、パターン形成ステップは終了する。   For this reason, while pressing the cylindrical drum against the resin 21, an external stimulus such as ultraviolet rays is applied to the region in contact with the drum 12, and the resin 21 in this region is cured, so that the cured resin is uneven. Can be formed. FIG. 4C is a cross-sectional view schematically showing the wafer 11 on which a pattern (mask) 23 having unevenness is formed. As shown in FIG. 4C, when the entire resin 21 is cured and a pattern 23 having a recess 23a is formed in a region corresponding to the planned dividing line 13, the pattern forming step is completed.

以上のように、本実施形態に係るパターン形成方法によれば、外的刺激によって硬化する樹脂21でウェーハ11の表面11a側を被覆し、この樹脂21に円筒状のドラム12を押し当てながら回転させて外的刺激を付与するだけで、樹脂21を硬化させて凹凸を有するパターン23を形成できる。よって、本実施形態に係るパターン形成方法は、フォトリソグラフィに比べて工程が簡単で経済性にも優れている。   As described above, according to the pattern forming method of the present embodiment, the surface 11 a side of the wafer 11 is coated with the resin 21 that is cured by an external stimulus, and the cylindrical drum 12 is rotated against the resin 21 while rotating. By simply applying an external stimulus, the resin 21 can be cured to form a pattern 23 having irregularities. Therefore, the pattern forming method according to the present embodiment is simpler in process and more economical than photolithography.

なお、本発明は、上記実施形態等の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態に係るパターン形成方法を利用するウェーハの加工方法を用いれば、ウェーハ11を低コスト且つ簡単に加工できるようになる。具体的には、まず、上述したパターン形成方法によって、ウェーハ11の表面11a側(又は、裏面11b側)にマスクとして機能するパターン(マスク)23を形成する。   In addition, this invention is not restrict | limited to description of the said embodiment etc., A various change can be implemented. For example, if the wafer processing method using the pattern forming method according to the above embodiment is used, the wafer 11 can be processed easily at low cost. Specifically, first, a pattern (mask) 23 that functions as a mask is formed on the front surface 11a side (or the back surface 11b side) of the wafer 11 by the pattern forming method described above.

すなわち、外的刺激によって硬化する樹脂21でウェーハ11の表面11a側(又は、裏面11b側)を被覆する被覆ステップを行う。また、樹脂21に円筒状のドラム12を押し当てながら外的刺激を付与することで、ウェーハ11の表面11aにマスクとして機能するパターン23を形成するパターン形成ステップ(マスク形成ステップ)を行う。   That is, the coating step of covering the front surface 11a side (or the back surface 11b side) of the wafer 11 with the resin 21 that is cured by an external stimulus is performed. Further, by applying external stimulus while pressing the cylindrical drum 12 against the resin 21, a pattern forming step (mask forming step) for forming a pattern 23 that functions as a mask on the surface 11 a of the wafer 11 is performed.

パターン形成ステップ(マスク形成ステップ)の後には、形成されたパターン23を介してウェーハ11にプラズマエッチングを施すプラズマエッチングステップを行う。図5(A)は、プラズマエッチングステップを示す模式図である。プラズマエッチングステップは、例えば、図5(A)に示すプラズマエッチング装置22を用いて行われる。   After the pattern forming step (mask forming step), a plasma etching step for performing plasma etching on the wafer 11 through the formed pattern 23 is performed. FIG. 5A is a schematic diagram showing a plasma etching step. The plasma etching step is performed using, for example, a plasma etching apparatus 22 shown in FIG.

プラズマエッチング装置22は、内部に処理用の空間が形成された真空チャンバ24を備えている。真空チャンバ24の側壁には、ウェーハ11を搬入、搬出するための開口24aが形成されている。開口24aの外部には、この開口24aを覆う大きさのゲート26が設けられている。   The plasma etching apparatus 22 includes a vacuum chamber 24 in which a processing space is formed. An opening 24 a for carrying in and out the wafer 11 is formed on the side wall of the vacuum chamber 24. A gate 26 having a size covering the opening 24a is provided outside the opening 24a.

ゲート26には、開閉機構(不図示)が連結されており、この開閉機構によってゲート26は開閉される。ゲート26を開いて開口24aを露出させることで、開口24aを通じてウェーハ11を真空チャンバ24の内部の空間に搬入し、又は、ウェーハ11を真空チャンバ24の内部の空間から搬出できる。   The gate 26 is connected to an opening / closing mechanism (not shown), and the gate 26 is opened / closed by the opening / closing mechanism. By opening the gate 26 and exposing the opening 24 a, the wafer 11 can be carried into the space inside the vacuum chamber 24 through the opening 24 a, or the wafer 11 can be carried out from the space inside the vacuum chamber 24.

真空チャンバ24の底壁には、排気口24bが形成されている。この排気口24bは、真空ポンプ等の排気ユニット28に接続されている。真空チャンバ24の空間内には、下部電極30が配置されている。下部電極30は、導電性の材料を用いて円盤状に形成されており、真空チャンバ24の外部において高周波電源32に接続されている。   An exhaust port 24 b is formed in the bottom wall of the vacuum chamber 24. The exhaust port 24b is connected to an exhaust unit 28 such as a vacuum pump. A lower electrode 30 is disposed in the space of the vacuum chamber 24. The lower electrode 30 is formed in a disk shape using a conductive material, and is connected to a high frequency power supply 32 outside the vacuum chamber 24.

下部電極30の上面には、静電チャック34が配置されている。静電チャック34は、例えば、互いに絶縁された複数の電極36a,36bを備え、各電極36a,36bと被加工物11との間に発生する電気的な力によってウェーハ11を吸着、保持する。なお、本実施形態の静電チャック34は、電極36aに直流電源38aの正極を接続でき、電極36bに直流電源38bの負極を接続できるように構成されている。   An electrostatic chuck 34 is disposed on the upper surface of the lower electrode 30. For example, the electrostatic chuck 34 includes a plurality of electrodes 36 a and 36 b that are insulated from each other, and attracts and holds the wafer 11 by an electric force generated between the electrodes 36 a and 36 b and the workpiece 11. Note that the electrostatic chuck 34 of the present embodiment is configured such that the positive electrode of the DC power supply 38a can be connected to the electrode 36a, and the negative electrode of the DC power supply 38b can be connected to the electrode 36b.

真空チャンバ24の天井壁には、導電性の材料を用いて円盤状に形成された上部電極40が絶縁材を介して取り付けられている。上部電極40の下面側には、複数のガス噴出孔40aが形成されており、このガス噴出孔40aは、上部電極40の上面側に設けられたガス供給孔40b等を介してガス供給源42に接続されている。これにより、プラズマエッチング用のガスを真空チャンバ24の空間内に供給できる。この上部電極40も、真空チャンバ24の外部において高周波電源44に接続されている。   An upper electrode 40 formed in a disk shape using a conductive material is attached to the ceiling wall of the vacuum chamber 24 via an insulating material. A plurality of gas ejection holes 40 a are formed on the lower surface side of the upper electrode 40, and the gas ejection holes 40 a are gas supply sources 42 via gas supply holes 40 b provided on the upper surface side of the upper electrode 40. It is connected to the. Thereby, a gas for plasma etching can be supplied into the space of the vacuum chamber 24. The upper electrode 40 is also connected to a high frequency power supply 44 outside the vacuum chamber 24.

プラズマエッチングステップでは、まず、開閉機構によってゲート26を下降させる。次に、開口24aを通じてウェーハ11を真空チャンバ24の空間内に搬入し、静電チャック34に載せる。具体的には、ウェーハ11の裏面11b側を静電チャック34の上面に接触させる。その後、静電チャック34を作動させれば、被加工物11は、表面11a側のパターン23が上方に露出した状態で静電チャック34に吸着、保持される。   In the plasma etching step, first, the gate 26 is lowered by an opening / closing mechanism. Next, the wafer 11 is carried into the space of the vacuum chamber 24 through the opening 24 a and placed on the electrostatic chuck 34. Specifically, the back surface 11 b side of the wafer 11 is brought into contact with the upper surface of the electrostatic chuck 34. Thereafter, when the electrostatic chuck 34 is operated, the workpiece 11 is attracted and held by the electrostatic chuck 34 with the pattern 23 on the surface 11a side exposed upward.

静電チャック34でウェーハ11を吸着、保持した後には、パターン23を介してウェーハ11にプラズマエッチングを施すことで、分割予定ライン13に沿ってウェーハ11を分割する。具体的には、まず、開閉機構によってゲート26を上昇させて、真空チャンバ24の空間を密閉する。   After the wafer 11 is attracted and held by the electrostatic chuck 34, the wafer 11 is divided along the scheduled division line 13 by performing plasma etching on the wafer 11 through the pattern 23. Specifically, first, the gate 26 is raised by an opening / closing mechanism to seal the space of the vacuum chamber 24.

また、排気ユニット28を作動させて、空間内を減圧する。この状態で、ガス供給源42からプラズマエッチング用のガスを所定の流量で供給しつつ、高周波電源32,44で下部電極30及び上部電極40に適切な高周波電力を供給すると、下部電極30と上部電極40との間にラジカルやイオン等を含むプラズマが発生する。   Further, the exhaust unit 28 is operated to depressurize the space. In this state, when a high frequency power is supplied to the lower electrode 30 and the upper electrode 40 by the high frequency power sources 32 and 44 while supplying a gas for plasma etching from the gas supply source 42 at a predetermined flow rate, Plasma containing radicals and ions is generated between the electrodes 40.

これにより、パターン23で覆われていないウェーハ11の表面11a側(すなわち、分割予定ライン13)をプラズマに曝し、ウェーハ11を加工できる。なお、ガス供給源42から供給されるプラズマエッチング用のガスは、ウェーハ11の材質等に応じて適切に選択される。プラズマエッチングは、例えば、分割予定ライン13に沿って被加工物11が完全に分割されるまで続けられる。   Thus, the wafer 11 can be processed by exposing the surface 11 a side (that is, the division line 13) of the wafer 11 not covered with the pattern 23 to plasma. The plasma etching gas supplied from the gas supply source 42 is appropriately selected according to the material of the wafer 11 and the like. For example, the plasma etching is continued until the workpiece 11 is completely divided along the division line 13.

図5(B)は、プラズマエッチングステップで分割されたウェーハ11を模式的に示す断面図である。図5(B)に示すように、ウェーハ11が完全に分割され、複数のデバイスチップ17が形成されると、プラズマエッチングステップは終了する。このプラズマエッチングステップでは、全ての分割予定ライン13に沿って被加工物11を一度に加工できるので、分割予定ライン13の数が多い被加工物11を分割する場合等には、加工の品質を維持しながら1本の分割予定ライン13当たりの加工に要する時間を短縮できる。   FIG. 5B is a cross-sectional view schematically showing the wafer 11 divided in the plasma etching step. As shown in FIG. 5B, when the wafer 11 is completely divided and a plurality of device chips 17 are formed, the plasma etching step is finished. In this plasma etching step, the workpiece 11 can be processed at a time along all the division lines 13, so that when the workpiece 11 having a large number of division lines 13 is divided, the quality of the processing is improved. It is possible to shorten the time required for processing per line to be divided 13 while maintaining.

なお、上記実施形態のパターン形成方法で形成されるパターン23の凹部23aの底には、必ずしも、ウェーハ11の表面11aが露出していなくて良い。上述したウェーハの加工方法に係るプラズマエッチングステップのように、パターン23にプラズマを曝すことで、凹部23aの底に残るパターン23を除去し、ウェーハ11の表面11aを露出させることができるからである。   Note that the surface 11a of the wafer 11 does not necessarily have to be exposed at the bottom of the recess 23a of the pattern 23 formed by the pattern forming method of the above embodiment. This is because the pattern 23 remaining on the bottom of the recess 23a can be removed and the surface 11a of the wafer 11 can be exposed by exposing the pattern 23 to plasma as in the plasma etching step according to the wafer processing method described above. .

また、上記実施形態のパターン形成方法で形成されるパターン23を、デバイス15を形成する際のパターニング等に用いても良い。   Further, the pattern 23 formed by the pattern forming method of the above embodiment may be used for patterning or the like when forming the device 15.

その他、上記実施形態及び変形例に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。   In addition, the structures, methods, and the like according to the above-described embodiments and modifications can be appropriately changed and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.

11 ウェーハ
11a 表面
11b 裏面
13 分割予定ライン(ストリート)
15 デバイス
17 デバイスチップ
21 樹脂
21a 凹部
23 パターン(マスク)
23a 凹部
2 スピン塗布装置
4 チャックテーブル
4a 保持面
6 ノズル
12 ドラム
14 筒状体
14a 回転軸
16 反転パターン
16a 基準面
16b 構造体(凸部)
16c 空間
22 プラズマエッチング装置
24 真空チャンバ
24a 開口
24b 排気口
26 ゲート
28 排気ユニット
30 下部電極
32 高周波電源
34 静電チャック
36a,36b 電極
38a,38b 直流電源
40 上部電極
40a ガス噴出孔
40b ガス供給孔
42 ガス供給源
44 高周波電源
A 領域
11 Wafer 11a Front surface 11b Back surface 13 Scheduled line (street)
15 Device 17 Device chip 21 Resin 21a Recess 23 Pattern (mask)
23a Concave part 2 Spin coating device 4 Chuck table 4a Holding surface 6 Nozzle 12 Drum 14 Cylindrical body 14a Rotating shaft 16 Reverse pattern 16a Reference surface 16b Structure (convex part)
16c space 22 plasma etching apparatus 24 vacuum chamber 24a opening 24b exhaust port 26 gate 28 exhaust unit 30 lower electrode 32 high frequency power supply 34 electrostatic chuck 36a, 36b electrodes 38a, 38b DC power supply 40 upper electrode 40a gas ejection hole 40b gas supply hole 42 Gas supply source 44 High frequency power source A area

Claims (3)

ウェーハの表面側又は裏面側に凹凸を有するパターンを形成するパターン形成方法であって、
外的刺激によって硬化する樹脂で該ウェーハの該表面側又は該裏面側を被覆する被覆ステップと、
該被覆ステップを実施した後、該パターンに対して凹凸が反転した反転パターンを外周面に有する円筒状のドラムの位置と該ウェーハの位置とを合わせ、該ウェーハを被覆する該樹脂に対して該ドラムを押し当てながら回転させるとともに、該樹脂に該外的刺激を付与することで、該ウェーハの該表面側又は該裏面側に樹脂でなる該パターンを形成するパターン形成ステップと、を含むことを特徴とするパターン形成方法。
A pattern forming method for forming a pattern having irregularities on the front side or the back side of a wafer,
A coating step of coating the front side or the back side of the wafer with a resin that is cured by an external stimulus;
After performing the coating step, the position of the cylindrical drum having the inverted pattern with the irregularities reversed with respect to the pattern is aligned with the position of the wafer, and the resin covering the wafer is A pattern forming step of forming the pattern made of resin on the front surface side or the back surface side of the wafer by rotating the drum while pressing it and applying the external stimulus to the resin. A characteristic pattern forming method.
該ドラムの外周の長さは、該ウェーハの直径より大きく、
該ドラムの外周面には、該反転パターンを表面に備え屈曲できる程度に薄いシリコンウェーハが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。
The outer circumference of the drum is larger than the diameter of the wafer,
2. The pattern forming method according to claim 1, wherein a thin silicon wafer is provided on the outer peripheral surface of the drum so as to be bent with the reverse pattern on the surface.
交差する複数の分割予定ラインによって区画された表面側の各領域にそれぞれデバイスを有するウェーハを加工するウェーハの加工方法であって、
外的刺激によって硬化する樹脂で該ウェーハの表面側又は裏面側を被覆する被覆ステップと、
該被覆ステップを実施した後、該分割予定ラインに対応する凸部が形成されたパターンを外周面に有する円筒状のドラムの位置と該ウェーハの位置とを合わせ、該ウェーハを被覆する該樹脂に対して該ドラムを押し当てながら回転させるとともに、該樹脂に該外的刺激を付与することで、該ウェーハの該表面側又は該裏面側に該分割予定ラインに沿って凹部を有するマスクを形成するマスク形成ステップと、
該マスク形成ステップを実施した後、該マスクを介して該ウェーハにプラズマエッチングを施すプラズマエッチングステップと、を含むことを特徴とするウェーハの加工方法。
A wafer processing method for processing a wafer having a device in each region on the surface side defined by a plurality of division lines to intersect,
A coating step of coating the front side or back side of the wafer with a resin that is cured by an external stimulus;
After carrying out the coating step, the position of the cylindrical drum having the pattern formed with the projections corresponding to the planned division lines on the outer peripheral surface is aligned with the position of the wafer, and the resin for coating the wafer The mask is rotated while pressing the drum against the resin, and the external stimulus is applied to the resin, thereby forming a mask having a recess along the planned dividing line on the front surface side or the back surface side of the wafer. A mask forming step;
And a plasma etching step of performing plasma etching on the wafer through the mask after performing the mask forming step.
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