JP2021005621A - ウエーハの加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】薄化部の厚みを一層薄くしてもウエーハの搬送中におけるウエーハの破損を防止することができるウエーハの加工方法を提供する。【解決手段】ウエーハの加工方法は、回転可能なチャックテーブル１６にウエーハ２を保持する保持工程と、環状に配設された研削砥石３２を備えた研削ホイール３０を回転させ、研削砥石３２がウエーハ２の回転中心を通過すると共にウエーハ２の外周よりも内側に研削砥石３２の外側を位置づけてウエーハ２を研削し、ウエーハ２に薄化部３４を形成すると共に薄化部３４の外周にリング状の補強部３６を形成する研削工程と、少なくとも薄化部３４と補強部３６との境目に残存する加工歪３８を除去する加工歪除去工程とを含む。【選択図】図６
Description
本発明は、円形状のウエーハの加工方法に関する。
ＩＣ、ＬＳＩ等の複数のデバイスが分割予定ラインによって区画されたデバイス領域とデバイス領域を囲繞する外周余剰領域とが表面に形成された円形状のウエーハは、研削装置によって裏面が研削され所定の厚みに形成された後、ダイシング装置によって個々のデバイスに分割される。
また、デバイス領域に対応する裏面を研削して薄化部を形成すると共に外周余剰領域に対応する裏面にリング状の補強部を形成し、その後、裏面に金属膜を被覆する等の加工を施す技術が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
しかし、ウエーハに研削加工を施すと、マイクロクラックからなる加工歪がウエーハに生じることから、リング状の補強部によって補強されたウエーハを各工程に搬送する際に、薄化部と補強部との境目に生じた加工歪を起点としてウエーハが破損するおそれがある。このため、ウエーハの搬送中にウエーハが破損するのを防止するための強度を確保する観点から、ウエーハの薄化部の厚みは一定程度の厚み（７０μｍ程度）よりも薄くすることができないという問題がある。
上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、薄化部の厚みを一層薄くしてもウエーハの搬送中におけるウエーハの破損を防止することができるウエーハの加工方法を提供することである。
本発明は上記課題を解決するために以下のウエーハの加工方法を提供する。すなわち、円形状のウエーハの加工方法であって、回転可能なチャックテーブルにウエーハを保持する保持工程と、環状に配設された研削砥石を備えた研削ホイールを回転させ、研削砥石がウエーハの回転中心を通過すると共にウエーハの外周よりも内側に研削砥石の外側を位置づけてウエーハを研削し、ウエーハに薄化部を形成すると共に該薄化部の外周にリング状の補強部を形成する研削工程と、少なくとも該薄化部と該補強部との境目に残存する加工歪を除去する加工歪除去工程と、を含むウエーハの加工方法を本発明は提供する。
好ましくは、該加工歪除去工程は、ポリッシングまたはエッチングにより遂行する。該ウエーハは、分割予定ラインによって区画され複数のデバイスが表面に形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有し、該研削工程は、該デバイス領域に対応する裏面を研削して該薄化部を形成すると共に該外周余剰領域に対応する裏面に該補強部を形成するのが好適である。該薄化部の厚みは７０μｍ未満であるのが好都合である。
本発明のウエーハの加工方法は、回転可能なチャックテーブルにウエーハを保持する保持工程と、環状に配設された研削砥石を備えた研削ホイールを回転させ、研削砥石がウエーハの回転中心を通過すると共にウエーハの外周よりも内側に研削砥石の外側を位置づけてウエーハを研削し、ウエーハに薄化部を形成すると共に該薄化部の外周にリング状の補強部を形成する研削工程と、少なくとも該薄化部と該補強部との境目に残存する加工歪を除去する加工歪除去工程と、を含むので、薄化部の厚みを一層薄くしてもウエーハの搬送中におけるウエーハの破損を防止することができる。
以下、本発明のウエーハの加工方法の好適実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１には、本発明のウエーハの加工方法によって加工が施されるウエーハ２が示されている。シリコン等から形成され得る円形状のウエーハ２の表面２ａは、格子状の分割予定ライン４によって複数の矩形領域に区画され、複数の矩形領域のそれぞれには、ＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス６が形成されている。また、図示のウエーハ２の厚みは７００μｍ程度である。
ウエーハ２は、分割予定ライン４によって区画され複数のデバイス６が表面２ａに形成されたデバイス領域８と、デバイス領域８を囲繞する外周余剰領域１０とを有する。図１では、便宜的にデバイス領域８と外周余剰領域１０との境界１２を一点鎖線で示しているが、実際には境界１２を示す線は存在しない。
図示の実施形態のウエーハの加工方法では、図１に示すとおり、まず、デバイス６を保護するための円形状の保護テープ１４をウエーハ２の表面２ａに貼り付ける。次いで、回転可能なチャックテーブルにウエーハ２を保持する保持工程を実施する。
保持工程では、たとえば、図２に示すチャックテーブル１６を用いることができる。チャックテーブル１６の上端部分には、吸引手段（図示していない。）に接続された多孔質の円形の吸着チャック１８が配置されており、吸着チャック１８の上面は実質上水平である。そして、チャックテーブル１６においては、吸引手段で吸着チャック１８の上面に吸引力を生成することにより、吸着チャック１８の上面に載せられた被加工物を吸引保持するようになっている。また、チャックテーブル１６は、チャックテーブル１６の径方向中心を通って上下方向に延びる軸線を回転中心としてチャックテーブル用モータ（図示していない。）によって回転される。そして、保持工程では、保護テープ１４側を下に向けて、チャックテーブル１６によりウエーハ２を吸引保持する。この際は、ウエーハの２の中心とチャックテーブル１６の回転中心とを整合させる。
保持工程を実施した後、環状に配設された研削砥石を備えた研削ホイールを回転させ、研削砥石がウエーハ２の回転中心を通過すると共にウエーハ２の外周よりも内側に研削砥石の外側を位置づけてウエーハ２を研削し、ウエーハ２に薄化部を形成すると共に薄化部の外周にリング状の補強部を形成する研削工程を実施する。
研削工程は、たとえば図３に一部を示す研削装置２０を用いて実施することができる。図３に示すとおり、研削装置２０は、スピンドルハウジング２２と、上下方向に延びる軸線を中心として回転自在にスピンドルハウジング２２に支持されたスピンドル２４と、スピンドル２４を回転させるスピンドル用モータ（図示していない。）と、スピンドル２４の下端に固定された円板状のホイールマウント２６とを含む。ホイールマウント２６の下面にはボルト２８によって環状の研削ホイール３０が固定されている。この研削ホイール３０の直径は、ウエーハ２の半径と略同じである。また、研削ホイール３０の下面の外周縁部には、周方向に間隔をおいて環状に配設された複数の研削砥石３２が固定されている。
図３を参照して説明を続けると、研削工程では、まず、ウエーハ２を保持したチャックテーブル１６を移動させ、研削砥石３２に対するウエーハ２の位置を調整する。この際は、研削砥石３２がウエーハ２の回転中心（チャックテーブル１６の回転中心）を通過すると共に、ウエーハ２の外周よりも径方向内側に研削砥石３２の外側を位置づける。次いで、上方からみて時計回りに所定の回転速度（たとえば６０００ｒｐｍ）でスピンドル２４をスピンドル用モータによって回転させる。また、上方からみて反時計回りに所定の回転速度（たとえば３００ｒｐｍ）でチャックテーブル１６をチャックテーブル用モータによって回転させる。
次いで、研削装置２０の昇降手段（図示していない。）でスピンドル２４を下降させ、ウエーハ２の裏面２ｂに研削砥石３２を接触させる。その後、所定の研削送り速度（たとえば１μｍ／ｓ）でスピンドル２４を下降させる。これによって、ウエーハ２を研削し、ウエーハ２に薄化部３４を形成すると共に薄化部３４の外周にリング状の補強部３６を形成することができる。図示の実施形態では図４に示すとおり、デバイス領域８に対応する裏面２ｂを研削して薄化部３４を形成すると共に、外周余剰領域１０に対応する裏面２ｂに補強部３６を形成している。薄化部３４の厚みは、７０μｍ未満であるのが好ましく、５０μｍ未満であるのがより好ましい。図示の実施形態の薄化部３４の厚みは、図４に示すとおり、３０μｍである。なお、補強部３６は研削砥石３２によって研削されないので、補強部３６の厚みは研削前のウエーハ２の厚みと同一（図示の実施形態では７００μｍ）である。
このような研削工程を実施して、ウエーハ２に薄化部３４および補強部３６を形成すると、図４（ｂ）に示すとおり、薄化部３４と補強部３６との境目等に、マイクロクラックからなる加工歪３８が発生する。
研削工程を実施した後、少なくとも薄化部３４と補強部３６との境目に残存する加工歪３８を除去する加工歪除去工程を実施する。
加工歪除去工程は、たとえば図５に一部を示す研磨装置４０を用いて実施することができる。図５に示すとおり、研磨装置４０は、符号Ｖで示す上下方向に対して傾斜して延びる軸線４２ａを中心として回転自在なスピンドル４２と、スピンドル４２を回転させるスピンドル用モータ（図示していない。）と、スピンドル４２の下端に固定された円板状のホイールマウント４４とを含む。ホイールマウント４４の下面には円板状の研磨パッド４６が固定されている。研磨パッド４６はウレタンまたは不織布から形成され得る。
図５を参照して説明を続けると、加工歪除去工程では、まず、ウエーハ２を保持したチャックテーブル１６を移動させ、研磨パッド４６に対するウエーハ２の位置を調整する。この際は、研磨パッド４６の外周面を薄化部３４と補強部３６との境目に近接させる。次いで、上方からみて反時計回りに所定の回転速度でスピンドル４２をスピンドル用モータによって回転させる。また、上方からみて反時計回りに所定の回転速度でチャックテーブル１６をチャックテーブル用モータによって回転させる。次いで、研磨装置４０の昇降手段（図示していない。）でスピンドル４２を下降させ、薄化部３４と補強部３６との境目に研磨パッド４６の外周面を接触させる。その後、所定の荷重で研磨パッド４６を薄化部３４と補強部３６との境目に押し付ける。これによって、図６に示すとおり、薄化部３４と補強部３６との境目をポリッシングして加工歪３８を除去することができる。
ポリッシングにより加工歪除去工程を遂行する際は、図７に一部を示す研磨装置４８を用いてもよい。研磨装置４８は、矢印Ｈで示す水平方向に対して傾斜して延びる軸線５０ａを中心として回転自在なスピンドル５０と、スピンドル５０を回転させるスピンドル用モータ（図示していない。）と、スピンドル５０の先端にボルト５２により固定された円板状の研磨パッド５４とを含む。そして、スピンドル５０を回転させると共にチャックテーブル１６を回転させ、薄化部３４と補強部３６との境目に研磨パッド５４の外周面を押し付けることにより、薄化部３４と補強部３６との境目をポリッシングして加工歪３８を除去することができる。
あるいは、加工歪除去工程は、公知のエッチング装置（図示していない。）を用いてエッチングにより遂行してもよい。図８を参照して説明すると、エッチングにより加工歪除去工程を遂行する際は、まず、裏面２ｂを上に向けて、ウエーハ２をエッチング装置のチャンバーに収容し、次いでチャンバー内を減圧した後、チャンバー内に六フッ化硫黄（ＳＦ６）等のエッチングガスを供給すると共に高周波電源を用いてチャンバー内にプラズマを発生させる。これによって、少なくとも薄化部３４と補強部３６との境目に残存する加工歪３８をプラズマエッチングにより除去することができる。また、加工歪除去工程は、チャックテーブル１６に吸引保持されたウエーハ２の裏面２ｂの中心部分にエッチング液を滴下し、チャックテーブル用モータでチャックテーブル１６を回転させることにより、少なくとも薄化部３４と補強部３６との境目に残存する加工歪３８を除去するウエットエッチングにより遂行してもよい。なお、加工歪除去工程をエッチングにより遂行する場合には、薄化部３４と補強部３６との境目だけでなく薄化部３４もエッチングにより除去されるので、エッチングにより除去される薄化部３４の厚みの分だけ、研削工程における研削量を低減する。
以上のとおりであり、図示の実施形態のウエーハの加工方法は、回転可能なチャックテーブル１６にウエーハ２を保持する保持工程と、環状に配設された研削砥石３２を備えた研削ホイール３０を回転させ、研削砥石３２がウエーハ２の回転中心を通過すると共にウエーハ２の外周よりも内側に研削砥石３２の外側を位置づけてウエーハ２を研削し、ウエーハ２に薄化部３４を形成すると共に薄化部３４の外周にリング状の補強部３６を形成する研削工程と、少なくとも薄化部３４と補強部３６との境目に残存する加工歪３８を除去する加工歪除去工程と、を含むので、薄化部３４の厚みを３０μｍ程度まで薄くしても、ウエーハ２の搬送中に薄化部３４と補強部３６との境目を起点としてウエーハ２が破損することがない。
２：ウエーハ
２ａ：表面
２ｂ：裏面
４：分割予定ライン
６：デバイス
８：デバイス領域
１０：外周余剰領域
１６：チャックテーブル
３０：研削ホイール
３２：研削砥石
３４：薄化部
３６：補強部
３８：加工歪
２ａ：表面
２ｂ：裏面
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６：デバイス
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１６：チャックテーブル
３０：研削ホイール
３２：研削砥石
３４：薄化部
３６：補強部
３８：加工歪
Claims (4)
- 円形状のウエーハの加工方法であって、
回転可能なチャックテーブルにウエーハを保持する保持工程と、
環状に配設された研削砥石を備えた研削ホイールを回転させ、研削砥石がウエーハの回転中心を通過すると共にウエーハの外周よりも内側に研削砥石の外側を位置づけてウエーハを研削し、ウエーハに薄化部を形成すると共に該薄化部の外周にリング状の補強部を形成する研削工程と、
少なくとも該薄化部と該補強部との境目に残存する加工歪を除去する加工歪除去工程と、
を含むウエーハの加工方法。 - 該加工歪除去工程は、ポリッシングまたはエッチングにより遂行する請求項１記載のウエーハの加工方法。
- 該ウエーハは、分割予定ラインによって区画され複数のデバイスが表面に形成されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有し、
該研削工程は、該デバイス領域に対応する裏面を研削して該薄化部を形成すると共に該外周余剰領域に対応する裏面に該補強部を形成する請求項１記載のウエーハの加工方法。 - 該薄化部の厚みは７０μｍ未満である請求項１記載のウエーハの加工方法。
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