JP2589678B2 - 半導体基板の裏面処理方法 - Google Patents

半導体基板の裏面処理方法

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JP2589678B2
JP2589678B2 JP61207259A JP20725986A JP2589678B2 JP 2589678 B2 JP2589678 B2 JP 2589678B2 JP 61207259 A JP61207259 A JP 61207259A JP 20725986 A JP20725986 A JP 20725986A JP 2589678 B2 JP2589678 B2 JP 2589678B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は素子が形成された半導体基板の裏面処理方法
に関するものである。
従来の技術 半導体装置の製造工程中、組立工程の前の段階で、半
導体素子の電気的機能を発揮させ、組立て易いようにす
るためにシリコン(Si)ウエーハの厚みを薄くする裏面
処理工程がある。
従来の裏面処理工程を第9図〜第13図に示した図面を
参照して説明する。
第9図に表面に多数の半導体素子1が形成されている
拡散工程済みのSiウエーハ2を図示する。格子状の線は
スクライブラインを示し、このスクライブラインに囲ま
れた領域にICやLSI等の半導体素子1が形成されてい
る。
まず、このような素子が形成されているSiウエーハ2
を準備し、このSiウエーハ2の表面にホトレジストを塗
布する。そして、このSiウエーハ2をウレタンゴム3を
張った柔らかいステージ4の上に素子面を上向きにいて
載せる。次いで、この上から表面保護用の柔らかい樹脂
フィルム5をかぶせ、気泡を入れないように注意しなが
ら手動でローラー6を加圧しながらころがし、樹脂フィ
ルム5をSiウエーハ2の上に被覆する(第10図)。
次に、ゴム板7の上にSiウエーハ2を載せ、手8に持
ったカッター9でSiウエーハ2の端縁に沿ってSiウエー
ハ2からはみ出た樹脂フィルム5aの部分を切り取る(第
11図)。なお、2−FはSiウエーハ2の端縁が直線とな
っているファセット部分である。
次に、Siウエーハ2の表面を下側にして、裏面研削機
の吸着ステージ10の上に載せ、吸着ステージ10の細孔11
より真空に引いて固定する。そして吸着ステージを動か
して高速回転している研削刃12にSiウエーハ2を当てが
い、Siウエーハ2の裏面を研削する(第12図)。
さらに、表面に真空吸着用の多孔板13を備えた固定ス
テージ14の上にSiウエーハ2を置き、真空に引いてSiウ
エーハ2を固定する。そして、手15に持ったピンセット
16でSiウエーハ2の表面を保護している樹脂フィルム5
を剥がし取る(第13図)。
最後にホトレジストを除去する。
以上の工程により半導体基板の裏面処理工程が終了す
る。
発明が解決しようとする問題点 従来の裏面処理方法は、Siウエーハが非常に割れ易
く、傷付き易いため手先業に頼るやり方が多かった。特
に、第11図で示した樹脂フィルム5をSiウエーハ2の外
形に沿って切り取る作業は、Siウエーハ2が真円形では
なく一部に直線状にカットされているファセット部分2
−Fがあるため機械化が困難であった。このような理由
から手8に持ったカッター9で樹脂フィルム5をSiウエ
ーハ2の端縁に沿って注意深く切り取る作業を行ってい
た。しかしながら、この作業は微妙な感触に頼る手作業
であるため、時としてカッターでSiウエーハの周辺を傷
つけたり、樹脂フィルム5をSiウエーハの外形よりもは
み出た形状で切ったりする不都合があった。
ところで、樹脂フィルム5をSiウエーハ2よりはみ出
させた状態で裏面作業を行うと、Siウエーハ2からはみ
出た樹脂フィルムの切れ端が研削刃11に巻きつきSiウエ
ーハ周辺を傷つけることが頻々とあった。
また、第10図に示した樹脂フィルム5をSiウエーハ2
の表面に貼る作業においても手作業で行うため、ローラ
ー6の押圧力にばらつきが生じ、取扱い時にSiウエーハ
2を破損することもあった。
さらに、第13図に示した表面保護用樹脂フィルム5を
Siウエーハ2の表面からピンセット16を用いて剥ぎ取る
作業は、特に大切な半導体素子面をピンセットで傷つけ
る危険性が高かった。
問題点を解決するための手段 本発明の半導体基板の裏面処理方法は、半導体ウエー
ハ(2)の表側の面のテープ状樹脂フィルムを加圧しな
がら密着させる第1の工程と、続いて、前記半導体ウエ
ーハの外周に円形ガイド(22)を配置して前記円形ガイ
ドに沿ってカッター(21)を一周させ、前記テープ状樹
脂フィルムを前記半導体ウエーハよりも大きめに切り抜
く第2の工程と、続いて、スプリング圧で引っ張られた
加熱線(24)に前記半導体ウエーハの端縁を当接して回
転させ、前記半導体ウエーハからはみ出した樹脂フィル
ムを溶断除去する第3の工程と、続いて、前記半導体ウ
エーハおよび前記半導体ウエーハ上に被覆した前記樹脂
フィルムをステージに吸着して前記半導体ウエーハの裏
側の面を研削する第4の工程と、続いて、粘着テープ
(31)を前記樹脂フィルムに押圧して前記粘着テープに
前記樹脂フィルムを付着させ、前記半導体ウエーハから
前記樹脂フィルムを剥ぎ取る第5の工程とを含むもので
ある。
作用 本発明によるSiウエーハの素子表面を保護する樹脂フ
ィルムを自動押圧ローラーでSiウエーハ表面に最適な一
定の圧力で押し付けるため、樹脂フィルムの貼り付けの
ばらつきやむらが少なくできる。
次に、樹脂フィルムのテープに連続的に貼られたSiウ
エーハを傷つけないようにSiウエーハ2よりも大き目の
円形ガイドに沿って切り抜きした後、ニクロム線ヒータ
ーをスプリング圧でSiウエーハの端縁に押し付けた状態
でSiウエーハを回転させ、Siウエーハからはみ出してい
る樹脂フィルムをSiウエーハの端縁に沿って綺麗に確実
に切り取ることができる。
さらに、粘着テープを樹脂フィルムの上から圧着ロー
ラーで押し付けた後、粘着テープを端から巻き取ってい
くと、粘着テープの粘着力の方が強いためSiウエーハか
ら樹脂フィルムを剥ぎ取っていくことができる。
実施例 本発明の半導体基板の裏面処理方法の実施例を第1図
から第8図の工程図を参照して説明する。
表面にホトレジストを塗布したSiウエーハ2を搬送ベ
ルト17の上に載せて図の矢印の方向へ送り込み、その上
からテープ状の樹脂フィルム5をかぶせて、自動押圧ロ
ーラー18で加圧する。すると、Siウエーハ2にはあらか
じめ表面保護用のホトレジストが塗布されていること
や、樹脂フィルム5が柔らかいためSiウエーハ2の表面
に密着する(第1図)。
次に、プリカッター19でSiウエーハ2を傷つけないよ
うにSiウエーハ2よりも大きく樹脂フィルムを機械的に
切り抜く。この詳細を第2図に示す。
真空吸着用チューブ20によりSiウエーハ2を固定した
後、カッター21を円形ガイド22の溝に沿って一周させ、
Siウエーハ2を被覆している樹脂フィルム5を円形に切
り抜く。この状態を第3図に示す。樹脂フィルム5はSi
ウエーハ2よりもlだけ大きく切り抜かれる。
次いで、第3図で示した状態のSiウエーハ2を真空吸
着ヘッドに固定し、駆動ベルト23でゆっくりと回転させ
る。そして、Siウエーハ2の端縁にニクロム線ヒーター
24を当て、これに接触した樹脂フィルムを融かし、Siウ
エーハの端縁に沿って樹脂フィルム5を切り抜く(第4
図)。なお、ニクロム線ヒーター24には、ローラー電極
25を通して電流が流れ、ニクロム線が発熱するしくみに
なっている。また、Siウエーハ2のファセット部分2−
Fは他の端縁の形状よりも異なっているため、ニクロム
線ヒーター24がある一定の圧力で常にSiウエーハ2の端
縁に当たるようにピボット26を支点にしてスプリング27
で押しつけている。この圧力の調整は調整ネジ28で行う
ことができる。さらに、第5図にニクロム線ヒーター24
がSiウエーハ2の端縁に当てがわれ、Siウエーハ2が回
転することにより樹脂フィルムの縁5aが切除される様子
の拡大図を示す。ニクロム線ヒーター24には電流が流れ
ていて発熱しており、かつ、前述のスプリング27でSiウ
エーハ2の端縁を常に押し付けている。このため、ファ
セット部分2−Fからはみ出た樹脂フィルム5aも確実に
溶断切除される。なお、ニクロム線29の役目はニクロム
線ヒーター24で切り取られた樹脂フィルムの切れ端がま
つわりつかないように支えることにある。このため、こ
の部分には、電流を通していない。また、ニクロム線24
と28はスプールに巻いた線を用いて、ゆっくりと送り出
しながら、別のスプールに少しづつ巻き取っている。
このようにしてSiウエーハ2からはみ出た樹脂フィル
ムを切り取ってから、Siウエーハ2の裏面の研削を行
う。
Siウエーハ2の裏面を研削する方法を第6図に示す。
半導体素子1が形成された面を下向きにして裏面研削機
の吸着ステージ10に載置する。吸着ステージ10の表面
は、Siウエーハ2を真空吸着するために、多数の細孔11
が備えられている。半導体素子1面が直接吸着ステージ
10に接すると、ダメージを受けるのでSiウエーハ2の表
面を保護する目的でホトレジストを塗布した上に薄くて
柔らかい樹脂フィルム5を被覆するのである。このよう
な状態で、Siウエーハ2を裏面研削機の吸着ステージ10
に真空吸着して固定し、ダイヤモンド粉を埋め込んだ研
削刃12を高速回転させながら吸着ステージ10を矢印の方
向に動かしてSiウエーハの裏面に当てがうと点線で示し
た研削面に沿ってSiウエーハ2の表面は所定の厚みに研
削されていく。なお、研削は吸着ステージ10を研削刃12
に対して往復運動を何回か行う。
次に、表面保護膜自動剥離装置でSiウエーハ2の表面
を被覆保護していた樹脂フィルム5を剥ぎ取る。その様
子を第7図に、また、その拡大図を第8図に示す。
表面に樹脂フィルムが貼られたSiウエーハ2を搬送ベ
ルト30で送る。一方、粘着テープ31を圧着ローラー32の
ところでSiウエーハ2の表面を覆っている樹脂フィルム
に押し付ける。押圧は調整可能になっている。圧着ロー
ラー32および下部ローラー33はともにSiウエーハ2を図
面の矢印の方向へ移送する働きをもっている。圧着ロー
ラー32で送り出されてくると、粘着テープ31は急角度で
上向きに引き上げられる。このとき、表面保護用樹脂フ
ィルムは、粘着テープ31に付着していくため端から剥ぎ
取られていく。なお、34は剥ぎ取られた樹脂フィルムを
示す。
最後に、Siウエーハ2上のホトレジストを除去する。
以上の工程により半導体基板の裏面処理工程を終了す
る。
発明の効果 以上のように、本発明の半導体基板の裏面処理方法
は、第1の工程から第5の工程を施すことによって、半
導体ウエーハの表側の面に貼り付ける樹脂フィルムを裏
面処理前に装着する際にも、処理後に剥ぎ取る際にも、
半導体ウエーハに機械的損傷を与えず、裏側の面を研削
する裏面処理中には、樹脂フィルムによって半導体ウエ
ーハの表側の面を保護できるという格別の効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図から第8図までは本発明にかかる工程図であっ
て、第1図はSiウエーハの表面に保護用の樹脂フィルム
をローラーを用いて自動的に連続して被覆する装置の斜
視図、第2図はSiウエーハを被覆しているテープ状の樹
脂フィルムをSiウエーハよりやや大きく切り抜くいわゆ
るプリカッターの拡大図、第3図はプリカッター装置で
切り抜かれたSiウエーハとその表面を覆う樹脂フィルム
を示す斜視図、第4図はSiウエーハからはみ出た樹脂フ
ィルムをSiウエーハの端縁に沿って切除する装置の概略
図、第5図はその一部の拡大図、第6図は裏面研削機の
断面図、第7図はSiウエーハの表面に貼られた樹脂フィ
ルムを粘着テープとローラーを用いて剥がし取る装置の
斜視図、第8図はその一部の拡大図、第9図から第13図
までの図面は従来の方法にかかるものであって、第9図
は多数の半導体素子がSiウエーハに形成されている模式
図、第10図はSiウエーハの表面に保護用の樹脂フィルム
を手作業で貼り付ける方法の斜視図、第11図はSiウエー
ハの外形に沿って樹脂フィルムを切り取る手作業の方法
を示す斜視図、第12図はSiウエーハの裏面研削機の断面
図、第13図はSiウエーハ表面を被覆している樹脂フィル
ムをピンセットを使って剥がす作業方法を示す斜視図で
ある。 1……半導体素子、2……Siウエーハ、2−F……ファ
セット、3……ウレタンゴム、4……ステージ、5……
樹脂フィルム、5a……Siウエーハよりはみ出た樹脂フィ
ルム、6……ローラー、7……ゴム板、8,15……手、9
……カッター、10……吸着ステージ、11……細孔、12…
…研削刃、13……吸着多孔板、14……固定ステージ、16
……ピンセット、17……搬送ベルト、18……押圧ローラ
ー、19……プリカッター、20……真空吸着用チューブ、
21……カッター、22……円形ガイド、23……駆動ベル
ト、24……ニクロム線ヒーター、25……ローラー電極、
26……ピボット、27……スプリング、28……調整ネジ、
29……ニクロム線、30……搬送ベルト、31……粘着テー
プ、32……圧着ローラー、33……下部ローラー、34……
剥ぎ取られた樹脂フィルム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−231328(JP,A) 特開 昭59−169811(JP,A) 特開 昭59−174677(JP,A) 実開 昭59−28500(JP,U) 実開 昭55−79866(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウエーハの表側の面にテープ状樹脂
    フィルムを加圧しながら密着させる第1の工程と、 続いて、前記半導体ウエーハの外周に円形ガイドを配置
    して前記円形ガイドに沿ってカッターを一周させ、前記
    テープ状樹脂フィルムを前記半導体ウエーハよりも大き
    めに切り抜く第2の工程と、 続いて、スプリング圧で引っ張られた加熱線に前記半導
    体ウエーハの端縁を当接して回転させ、前記半導体ウエ
    ーハからはみ出した樹脂フィルムを溶断除去する第3の
    工程と、 続いて、前記半導体ウエーハおよび前記半導体ウエーハ
    上に被覆した前記樹脂フィルムをステージに吸着して前
    記半導体ウエーハの裏側の面を研削する第4の工程と、 続いて、粘着テープを前記樹脂フィルムに押圧して前記
    粘着テープに前記樹脂フィルムを付着させ、前記半導体
    ウエーハから前記樹脂フィルムを剥ぎ取る第5の工程と
    を含む半導体基板の裏面処理方法。
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