JP2022032667A - ウェーハの加工方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ウェーハの外周部の面取り方法の提供。【解決手段】外周縁Ｗｇに面取り部があるウェーハの加工方法であって、ウェーハＷの保持テーブルと、第１切削ブレード１２と、切削液７５，７６を供給するシャワーノズル１６等と、を有した第１切削ユニット１０と、第２切削ブレード２２と、切削液７５ａ，７６ａを供給するシャワーノズル１６ａ等と、を有した第２切削ユニット２０と、を備えた切削装置の準備ステップと、ウェーハの保持ステップと、切削液を供給しつつ第１切削ブレードを少なくともウェーハＷの研削仕上げ厚みまでウェーハの外周縁に切り込ませ、保持テーブルを回転させて切削し、面取り部を除去する面取り除去ステップと、を備え、面取り除去ステップでは、第２切削ブレードがウェーハに接触しない高さで、第１切削ユニットに隣接し、よりウェーハの中心Ｃ側となる位置に第２切削ユニットを位置付け、切削液を供給する、ウェーハの加工方法。【選択図】図７

Description

本発明は、外周に面取り部を有する円盤形状のウェーハの加工方法に関する。
従来、例えば特許文献１に開示されるように、ウェーハの裏面研削後の所謂シャープエッジ対策として、研削前にウェーハの表面側の面取り部を除去する手法が広く知られている。
この面取り部の除去は、高速回転する切削ブレードによりウェーハの外周縁部分を切削加工することで行われる。加工中は、ウェーハの表面側から加工点や切削ブレードの表面に切削液が連続的に供給され、切削屑の除去や切削ブレードの冷却が行われるものである。
特開２０００－１７３９６１号公報
面取り部の除去の際の切削加工により生じる切削屑は、連続的に供給される切削液に取り込まれ、ウェーハ上面（加工中において上側の面）に拡がることで、ウェーハ上面の広範囲に付着することになる。
このため、加工中にウェーハが乾燥してしまうと、切削屑がウェーハ上面のデバイスに固着してしまい、面取り後の洗浄において切削屑が除去しきれなくなることが懸念される。
そして、デバイス上の電極に切削屑が固着したままとなると、後のボンディング工程でボンディング不良を生じさせることや、デバイスに固着した切削屑がデバイスを損傷させてしまう一因となってしまう。
以上に鑑み、本願発明は、ウェーハの外周部の面取り部の除去を行うための加工方法において、新規な技術を提案するものである。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
本発明の一態様によれば、
外周縁に面取り部を有するウェーハの加工方法であって、
該ウェーハを保持する保持テーブルと、
該保持テーブルで保持された該ウェーハを切削する第１切削ブレードと、該第１切削ブレードに切削液を供給する第１切削液供給ノズルと、を有した第１切削ユニットと、
該保持テーブルで保持された該ウェーハを切削する第２切削ブレードと、該第２切削ブレードに切削液を供給する第２切削液供給ノズルと、を有した第２切削ユニットと、を備えた切削装置を準備する準備ステップと、
該保持テーブルで該ウェーハを保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、該第１切削液供給ノズルから切削液を供給しながら該第１切削ブレードを少なくとも該ウェーハの研削仕上げ厚みまで該ウェーハの外周縁に切り込ませつつ該保持テーブルを回転させて該ウェーハの外周縁を切削し、該研削仕上げ厚みに至る領域の該面取り部を除去する面取り除去ステップと、を備え、
該面取り除去ステップでは、該第２切削ユニットの該第２切削ブレードが該ウェーハに接触しない高さで、該第１切削ユニットに隣接し、かつ、該第１切削ユニットよりも該ウェーハの中心側となる位置に該第２切削ユニットを位置付けるとともに、該第２切削液供給ノズルから切削液を供給する、ウェーハの加工方法とするものである。
また、本発明の一態様によれば、
該面取り除去ステップを実施した後、
該ウェーハの裏面を研削して該研削仕上げ厚みへと薄化する研削ステップを更に備えた、
ウェーハの加工方法とするものである。
本発明の一態様によれば、第１切削ユニットに噴射された後に切削屑を含んだ切削液が、第２切削ユニットで噴射された切削液や、ウェーハの回転の作用により、ウェーハの中心側に移動することを効果的に防ぐことができる。さらに、面取り除去ステップの加工中においては、第２切削ユニットで噴射された切削液によりウェーハの表面を洗浄することができ、ウェーハが乾燥することにより切削屑が表面のデバイスに固着してしまうことも効果的に防ぐことができる。
また、本発明の一態様によれば、研削ステップの前において、ウェーハの表面側の面取り部が除去されているため、シャープエッジの形成を防ぐことができる。
本発明を実施するための切削装置の一実施形態について示す外観斜視図である。 第１切削ユニットの構成について説明する図である。 ウェーハの加工方法の各ステップについて示すフローチャートである。 準備ステップについて説明する図である。 保持ステップについて説明する図である。 （Ａ）は面取り除去ステップについて説明する図である。（Ｂ）は第１，第２切削ユニットの配置について説明する図である。 ウェーハの表面上の切削液の様子について説明する図である。 研削ステップについて説明する図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明を実施するための切削装置２の一実施形態について示す外観斜視図である。
図１に示すように、切削装置２の機構部は、複数のパネルを組み合わせて形成された外装カバー４内に収容されている。
切削装置２は、被加工物であるウェーハを保持する保持テーブル６を有する。保持テーブル６は、その下方に設けられる図示せぬ回転駆動機構により、Ｚ軸を中心とするθ方向に回転可能に設けられる。また、保持テーブル６は、その下方に設けられる図示せぬ加工送り機構により、加工送り方向となるＸ軸方向に移動可能に構成される。
切削装置２は、第１切削ユニット１０と第２切削ユニット２０がＹ軸方向に対向して配置してなる対向式切削機構を有する構成としている。このような対向式切削機構を有する切削装置２は、デュアルダイサーとも称される。第１切削ユニット１０及び第２切削ユニット２０は、Ｙ軸方向にそれぞれ移動可能であるとともに、それぞれＺ軸方向にも移動可能に設けられる。
切削装置２は、内部に複数枚のウェーハＷを収容したカセット５７を載置するカセット載置台５６を有する。カセット載置台５６は、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成されている。
切削装置２は、タッチパネル式の表示モニタ３０を有する。表示モニタ３０を通じてオペレータは装置の操作指令を入力できるとともに、装置の稼働状況が表示モニタ３０上に表示される。
図２は第１切削ユニット１０の構成について説明する図である。なお、第２切削ユニット２０（図１）の構成は、第１切削ユニット１０と同様の構成であり、説明を省略する。
第１切削ユニット１０は、図示せぬモータにより回転駆動するスピンドル１１に固定される第１切削ブレード１２と、第１切削ブレード１２の周囲を覆うブレードカバー１４を備え、ブレードカバー１４の下方にむけて第１切削ブレード１２の刃先が突出される。ブレードカバー１４には、第１切削ブレード１２の下部側面に純水等の切削液を供給するブレードクーラーノズル１５と、第１切削ブレード１２の半径方向外側から第１切削ブレード１２の外周縁部分に向けて切削液を供給するシャワーノズル１６と、が設けられている。
ブレードクーラーノズル１５とシャワーノズル１６には、それぞれ図示せぬ切削液供給源から切削液供給路１８ａ，１８ｂを介して切削液が供給される。加工中は、ブレードクーラーノズル１５とシャワーノズル１６に対し継続して切削液が供給され、各ノズルから切削液が噴射される。
第１切削ブレード１２は、図２に示すように、アルミからなる基台１２ａ（ハブ基台）に、電着で切り刃１２ｂを形成したハブタイプブレードの他、基台がなく切り刃をフランジで固定する形態の切削ブレードで構成される。
図６（Ｂ）に示すように、ブレードクーラーノズル１５，１５は、第１切削ブレード１２の軸方向の両側に配置されることで、２つのブレードクーラーノズル１５，１５の間に第１切削ブレード１２が配置されるようになっている。各ブレードクーラーノズル１５，１５からは、第１切削ブレード１２の下部側面に対し切削液７５が噴射され、第１切削ブレード１２の冷却や、加工点の冷却が行われる。
図７の拡大部分に示すように、シャワーノズル１６は、第１切削ブレード１２の厚さ方向の略中央となる位置であって、第１切削ブレード１２の外周縁１２ｇの半径方向外側に配置される。シャワーノズル１６からは、第１切削ブレード１２の半径方向外側から第１切削ブレード１２の中心に向かう方向に切削液７６が噴射され、第１切削ブレード１２の冷却や、加工点の冷却が行われる。
なお、以上に説明した例では、ブレードクーラーノズル１５とシャワーノズル１６の両方を設ける構成としたが、いずれか一方が設けられる構成や、ブレードクーラーノズル１５を一つだけ設ける構成においても、本発明は実施可能である。
次に、以上の装置構成を用いることによる本発明にかかるウェーハの加工方法の実施例について説明する。以下の実施例では、図３に示すフローチャートの順に各ステップが実施される。
＜準備ステップＳ１＞
図１及び図４に示すように、ウェーハを保持するための保持テーブル６と、第１切削ユニット１０、第２切削ユニット２０と、を備える切削装置２を準備するステップである。
保持テーブル６は吸引保持面６ａを形成する多孔質プレート６ｂと、多孔質プレート６ｂが固定されるベース６ｃと、を有する。ベース６ｃには図示せぬ吸引源に接続される吸引路６ｄが形成され、吸引路６ｄを通じて吸引することにより、吸引保持面６ａに負圧が形成される。なお、保持テーブル６の具体的な構成は上記に限定されるものではなく、ウェーハの外周縁のみを保持する構成とするものであってもよい。
＜保持ステップＳ２＞
図５に示すように、保持テーブル６の吸引保持面６ａでウェーハＷを保持するステップである。
ウェーハＷは、デバイスＤが形成される表面Ｗａ側が上側に露出され、裏面ＷｂがテープＴに貼着され、テープＴを介してウェーハＷが保持テーブル６に吸引保持される。
ウェーハＷの外周縁Ｗｇには、面取り部Ｍが形成されており、後の面取り除去ステップでは、ウェーハＷの表面Ｗａ側から所定の深さまで面取り部Ｍが除去されることが予定されるものである。これにより、その後の裏面Ｗｂを研削して研削仕上げ厚みに薄化後において、シャープエッジが形成されないようにするものである。
＜面取り除去ステップＳ３＞
図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１切削ユニット１０において、切削液７５を供給しながら第１切削ブレード１２をウェーハＷの外周縁Ｗｇに切り込ませつつ、保持テーブル６を回転させることで、ウェーハＷの外周縁Ｗｇの所定深さＷｓにおいて面取り部Ｍを除去するステップである。
図６（Ｂ）に示すように、面取り部Ｍにおいて除去が行なわれる所定の深さＷｓは、後の研削ステップにおける研削仕上げ厚みＷｈ以上の深さである。これにより、後の研削ステップでのシャープエッジの形成が防がれる。
面取り部Ｍが除去されることで、図７に示すように、ウェーハＷの外周縁Ｗｇには一連の円周溝Ｗｍが形成される。
面取り部Ｍを除去する加工中では、図６（Ｂ）に示すように、第１切削ユニット１０において、ブレードクーラーノズル１５，１５から第１切削ブレード１２の下部側面に向けて切削液７５が噴射される。
第１切削ブレード１２に当てられた切削液７５は、第１切削ブレード１２の側面に沿うようにして下方に流れ、この過程で第１切削ブレード１２や加工点の冷却が行われる。切削により生じる切削屑は、切削液７５とともに流される。
さらに、図７に示すように、第１切削ユニット１０において、シャワーノズル１６から第１切削ブレード１２の外周縁１２ｇに向けて切削液７６が噴射される。
第１切削ブレード１２に当てられた切削液７６は、シャワーノズル１６を起点として扇状に拡がり、この過程で第１切削ブレード１２や加工点の冷却が行われる。切削により生じる切削屑は、切削液７６とともに流される。なお、図７でウェーハＷの表面Ｗａ上に扇状に広がる切削液７６には、ブレードクーラーノズル１５からの切削液７５も含まれる。
そして、図６（Ａ）（Ｂ）、図７に示すようように、第１切削ユニット１０による面取り部の除去がされる過程では、第２切削ユニット２０は、第２切削ブレード２２がウェーハＷに接触しない高さに設定されるとともに、第１切削ユニット１０に隣接する位置であって、かつ、第１切削ユニット１０よりもウェーハＷの中心側に位置付けられ、各ノズルからの切削液７５ａ，７６ａの供給が行われる。
具体的には、まず、第２切削ユニット２０を第１切削ユニット１０との間で互いが接触しないように所定の間隔が確保される近傍の位置まで移動させる。例えば、第２切削ユニット２０は、第１切削ユニット１０に対して最も近い位置となるように配置される。この場合、第１切削ブレード１２と第２切削ブレード２２の間の距離が最も近い最小ブレード間距離Ｘｍが実現される状態となる。
また、第２切削ユニット２０は、第１切削ユニット１０よりもウェーハＷの中心に近い側、即ち、第１切削ユニット１０とウェーハＷの中心Ｃの間に配置されるようにする。
さらに、第２切削ユニット２０の高さ位置は、第２切削ブレード２２がウェーハＷと接触しないように設定される。
そして、図６（Ｂ）に示すように、第２切削ユニット２０において、ブレードクーラーノズル１５ａ，１５ａから第２切削ブレード２２の下部側面に向けて切削液７５ａが噴射される。
第２切削ブレード２２に当てられた切削液７５ａは、第２切削ブレード２２の側面に衝突し下方に流れ落ち、この流れによって切削液７５ａによる液体の障壁７５ｂが形成される。
この液体の障壁７５ｂにより、第１切削ユニット１０で噴射される切削液７５がウェーハＷの中心側に移動することを防ぐことができ、切削液７５に含まれる切削屑のウェーハＷの中心側への移動を防ぐことできる。なお、図６（Ｂ）に示す障壁７５ｂにより、図７に示される第１切削ユニット１０のシャワーノズル１６から噴射される切削液７６の移動も防ぐことができる。
さらに、図７に示すように、第２切削ユニット２０において、シャワーノズル１６ａから第２切削ブレード２２の外周縁２２ｇに向けて切削液７６ａが噴射される。
第２切削ブレード２２に当てられた切削液７６ａは、シャワーノズル１６ａを起点とし、第１切削ユニット１０とウェーハＷの中心Ｃの間にて扇状に拡がり、液体の障壁７６ｂを形成することができる。
この液体の障壁７６ｂにより、第１切削ユニット１０で噴射される切削液７５，７６のウェーハＷの中心側への移動を防ぐことが可能となり、切削液７５，７６に含まれる切削屑のウェーハＷの中心側への移動を防ぐことできる。
また、図７に示すように、面取りの過程においてはウェーハＷが回転されるため、このウェーハＷの回転に応じウェーハＷの表面の切削液７５ａ，７６ａは、ウェーハＷの中心から離れる方向に流れるようになり、液体の障壁７６ｂもウェーハＷの中心からより離れた位置に形成することができる。なお、図７に示す本実施例では、平面視においてウェーハＷは時計回りに回転されるものであり、第１切削ユニット１０は９時の位置の近傍に配置されるものである。
以上のようにして、第１切削ユニット１０に噴射された後に切削屑を含んだ切削液７５，７６が、ウェーハＷの中心側に移動することを効果的に防ぐことができる。また、面取り除去ステップの加工中においては、第２切削ユニット２０で噴射された切削液７５ａ，７６ａによりウェーハＷの表面Ｗａを洗浄することができ、ウェーハＷが乾燥することにより切削屑が表面ＷａのデバイスＤに固着してしまうことも効果的に防ぐことができる。
＜研削ステップＳ４＞
図８に示すように、ウェーハＷの裏面Ｗｂを研削して研削仕上げ厚みＷｈへと薄化するステップである。
図８に示す研削装置６０は、ウェーハＷを吸引保持して回転する保持テーブル６２と、ウェーハＷの裏面Ｗｂを研削する研削砥石６４ａを有する研削ホイール６４と、を有して構成される。
ウェーハＷの表面Ｗａには表面のデバイス等を保護する保護シートＷｓが貼着され、保護シートＷｓ側が保持テーブル６２の吸引保持面６２ａに吸引保持される。ウェーハＷは裏面Ｗｂが露出した状態で保持テーブル６２に保持される。
ウェーハＷの円周溝Ｗｍが形成される箇所には面取り部Ｍが残存しており、この残存した箇所は、ウェーハＷを研削することによって取り除かれる。
研削においては、保持テーブル６２を回転させつつ、回転させた研削ホイール６４の研削砥石６４ａがウェーハＷの裏面Ｗｂに押し当てられることで、ウェーハＷが所定の研削仕上げ厚みＷｈとなるまで薄化される。
以上のようにして本発明を実現することができる。
即ち、図５乃至図７に示すように、
外周縁Ｗｇに面取り部Ｍを有するウェーハの加工方法であって、
ウェーハＷを保持する保持テーブル６と、
保持テーブル６で保持されたウェーハＷを切削する第１切削ブレード１２と、第１切削ブレード１２に切削液７５，７６を供給する第１切削液供給ノズルとしてのブレードクーラーノズル１５、及び、シャワーノズル１６と、を有した第１切削ユニット１０と、
保持テーブル６で保持されたウェーハＷを切削する第２切削ブレード２２と、第２切削ブレード２２に切削液７５ａ，７６ａを供給する第２切削液供給ノズルとしてのブレードクーラーノズル１５ａ、及び、シャワーノズル１６ａと、を有した第２切削ユニット２０と、を備えた切削装置を準備する準備ステップと、
保持テーブル６でウェーハＷを保持する保持ステップと、
保持ステップを実施した後、第１切削液供給ノズル（ブレードクーラーノズル１５、及び、シャワーノズル１６）から切削液７５，７６を供給しながら第１切削ブレード１２を少なくともウェーハＷの研削仕上げ厚みＷｈまでウェーハＷの外周縁Ｗｇに切り込ませつつ保持テーブル６を回転させてウェーハＷの外周縁Ｗｇを切削し、研削仕上げ厚みＷｈに至る領域の面取り部Ｍを除去する面取り除去ステップと、を備え、
面取り除去ステップでは、第２切削ユニット２０の第２切削ブレード２２がウェーハＷに接触しない高さで、第１切削ユニット１０に隣接し、かつ、第１切削ユニット１０よりもウェーハＷの中心Ｃ側となる位置に第２切削ユニット２０を位置付けるとともに、第２切削液供給ノズル（ブレードクーラーノズル１５ａ、及び、シャワーノズル１６ａ）から切削液７５ａ，７６ａを供給する、ウェーハＷの加工方法とするのものである。
この方法によれば、第１切削ユニット１０に噴射された後に切削屑を含んだ切削液７５，７６が、第２切削ユニット２０で噴射された切削液７５ａ，７６ａや、ウェーハＷの回転の作用により、ウェーハＷの中心側に移動することを効果的に防ぐことができる。さらに、面取り除去ステップの加工中においては、第２切削ユニット２０で噴射された切削液７５ａ，７６ａによりウェーハＷの表面Ｗａを洗浄することができ、ウェーハＷが乾燥することにより切削屑が表面ＷａのデバイスＤに固着してしまうことも効果的に防ぐことができる。
また、図８に示すように、
面取り除去ステップを実施した後、ウェーハＷの裏面Ｗｂを研削して研削仕上げ厚みＷｈへと薄化する研削ステップを更に備えた、こととするものである。
この研削ステップの前において、ウェーハＷの表面Ｗａ側の面取り部Ｍが除去されているため、シャープエッジの形成を防ぐことができる。
２ 切削装置
６ 保持テーブル
１０ 第１切削ユニット
１２ 第１切削ブレード
１５ ブレードクーラーノズル
１６ シャワーノズル
２０ 第２切削ユニット
２２ 第２切削ブレード
６０ 研削装置
６２ 保持テーブル
６４ 研削ホイール
７５ 切削液
７５ａ 切削液
７５ｂ 液体の障壁
７６ 切削液
７６ａ 切削液
７６ｂ 液体の障壁
Ｍ 面取り部
Ｗ ウェーハ
Ｗａ 表面
Ｗｂ 裏面
Ｗｇ 外周縁
Ｗｍ 円周溝
Ｗｓ 保護シート
Ｘｍ 最小ブレード間距離

Claims (2)

  1. 外周縁に面取り部を有するウェーハの加工方法であって、
    該ウェーハを保持する保持テーブルと、
    該保持テーブルで保持された該ウェーハを切削する第１切削ブレードと、該第１切削ブレードに切削液を供給する第１切削液供給ノズルと、を有した第１切削ユニットと、
    該保持テーブルで保持された該ウェーハを切削する第２切削ブレードと、該第２切削ブレードに切削液を供給する第２切削液供給ノズルと、を有した第２切削ユニットと、を備えた切削装置を準備する準備ステップと、
    該保持テーブルで該ウェーハを保持する保持ステップと、
    該保持ステップを実施した後、該第１切削液供給ノズルから切削液を供給しながら該第１切削ブレードを少なくとも該ウェーハの研削仕上げ厚みまで該ウェーハの外周縁に切り込ませつつ該保持テーブルを回転させて該ウェーハの外周縁を切削し、該研削仕上げ厚みに至る領域の該面取り部を除去する面取り除去ステップと、を備え、
    該面取り除去ステップでは、該第２切削ユニットの該第２切削ブレードが該ウェーハに接触しない高さで、該第１切削ユニットに隣接し、かつ、該第１切削ユニットよりも該ウェーハの中心側となる位置に該第２切削ユニットを位置付けるとともに、該第２切削液供給ノズルから切削液を供給する、ウェーハの加工方法。
  2. 該面取り除去ステップを実施した後、
    該ウェーハの裏面を研削して該研削仕上げ厚みへと薄化する研削ステップを更に備えた、
    ことを特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。
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