JP5524716B2 - Wafer flat processing method - Google Patents
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Description
本発明は、ウェーハの平坦加工方法に関し、特に、インゴットから切り出して得られたウェーハの表面を平坦にする平坦加工方法に関する。 The present invention relates to a wafer flattening method, and more particularly to a flattening method for flattening the surface of a wafer obtained by cutting out from an ingot.
従来、シリコン、SiC、GaAs、サファイア等の半導体ウェーハは、製造工程において、円柱状のインゴットからブレードソー、ワイヤーソー等の切断装置によってアズスライスドウェーハ(以下、単に「ウェーハ」という)として切り出される。その後、両頭研削装置、ラッピング装置、ポリッシング装置等の研削装置、研磨装置によってウェーハの両面に平坦化加工が施される。そして、表面に複数のデバイスが作りこまれ、裏面の研削により所定の厚さに形成され、ダイシング装置等によって個々のデバイスに分割される。 2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor wafers such as silicon, SiC, GaAs, and sapphire are cut out as a sliced wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) from a cylindrical ingot by a cutting device such as a blade saw or a wire saw in a manufacturing process. . Thereafter, both surfaces of the wafer are flattened by a grinding device such as a double-head grinding device, a lapping device, a polishing device, or a polishing device. A plurality of devices are formed on the front surface, formed to a predetermined thickness by grinding the back surface, and divided into individual devices by a dicing apparatus or the like.
ところが、インゴットから切り出されたウェーハには、ブレードソー、ワイヤーソー等の切断加工動作に起因して、一の面(表面)及び二の面(裏面)に生じる歪み(加工歪み)の大きさの違いに起因する反りと、一の面及び二の面の表層に生じるうねりとを有している。ラッピング装置でかかる反り及びうねりを研削すると、微細な凹凸は除去できるものの、反り及びうねりを完全に除去することは困難である。 However, a wafer cut out from an ingot has a size of distortion (processing distortion) generated on one surface (front surface) and two surfaces (back surface) due to cutting operation such as a blade saw or a wire saw. It has warpage due to the difference and undulation generated in the surface layer of one surface and two surfaces. When such warpage and waviness are ground with a lapping apparatus, fine irregularities can be removed, but it is difficult to completely remove the warpage and waviness.
このような反り及びうねりの問題に対応すべく、本出願人は、ラッピング装置によるラッピング工程の代わりに、ウェーハの二の面に紫外線硬化樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、紫外線硬化樹脂が塗布されたウェーハを略水平な保持面を有するステージの保持面にウェーハの一の面を露呈するように保持するウェーハ保持工程と、ステージの保持面に保持されたウェーハを、押圧手段によってウェーハの一の面側からステージ方向へ押圧する押圧工程と、押圧手段をウェーハから離反した後に、紫外線照射手段によって紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し紫外線硬化樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを少なくとも備える樹脂被覆方法により、ウェーハを紫外線硬化樹脂で固定し、反り、うねりを除去するまで一の面を平坦に研削する方法を提案している(例えば、特許文献1参照)。この方法によると、紫外線硬化樹脂によりウェーハの反り及びうねりの形状を維持したままウェーハの一の面を平坦に研削するので、良好に反り及びうねりを除去することができる。 In order to cope with the problems of warping and waviness, the present applicant applies a resin coating process in which an ultraviolet curable resin is applied to two surfaces of a wafer, and an ultraviolet curable resin is applied instead of a wrapping process by a wrapping apparatus. A wafer holding step of holding the wafer so that one surface of the wafer is exposed on a holding surface of a stage having a substantially horizontal holding surface, and the wafer held on the holding surface of the stage is By a resin coating method comprising at least a pressing step of pressing in the stage direction from the surface side and a resin curing step of irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays and curing the ultraviolet curable resin by separating the pressing means from the wafer. Proposes a method of grinding one surface flatly until the wafer is fixed with UV curable resin and the warpage and waviness are removed And it is (for example, see Patent Document 1). According to this method, since one surface of the wafer is ground flat while the shape of the warp and waviness of the wafer is maintained by the ultraviolet curable resin, the warp and waviness can be satisfactorily removed.
しかしながら、ウェーハの切り出しにより一の面及び二の面の表面近傍の内部に生じる不等価の(大きさの異なる)歪みに起因する反りが激しい場合には、上記紫外線硬化樹脂により反り及びうねりの形状を維持し研削を行う方法によっても、反り及びうねりを充分に除去することができないという問題がある。 However, when warping due to non-equivalent (different size) distortion generated in the vicinity of the surface of the first surface and the second surface due to the cutting of the wafer is severe, the shape of warpage and waviness is caused by the ultraviolet curable resin. There is a problem that warping and waviness cannot be sufficiently removed even by a method of performing grinding while maintaining the above.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、インゴットから切り出して得られたウェーハの歪みに起因する反り及びウェーハ両面の表層に生じるうねりを効果的に除去して平坦化することができるウェーハの平坦加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and effectively removes the warpage caused by the distortion of the wafer obtained by cutting out from the ingot and the undulation generated on the surface layers of both surfaces of the wafer, thereby flattening. An object of the present invention is to provide a method for flattening a wafer.
本発明のウェーハの平坦加工方法は、インゴットから切り出して得られたウェーハの、切り出しによる一の面及び当該一の面の反対側の二の面に生じる歪みの大きさの違いに起因する反りと、切り出しにより前記一の面及び二の面の表層に生じるうねりとを有した前記ウェーハの両面を平坦に加工する平坦加工方法であって、前記ウェーハの前記一の面をチャックテーブルの水平保持面に吸引保持することにより前記うねりを矯正して水平にした状態で露呈している前記ウェーハの前記二の面の前記歪みが除去されるまで研削する一方、前記ウェーハの前記二の面を前記水平保持面に吸引保持することにより前記うねりを矯正して水平にした状態で露呈している前記ウェーハの前記一の面の前記歪みが除去されるまで研削し、前記一の面及び二の面に同等の研削歪みを形成する研削工程と、水平な保持面を有するステージ上に載置されたフィルム上に紫外線硬化樹脂を滴下し、前記紫外線硬化樹脂の上に前記研削工程が終了した前記ウェーハの前記二の面を載置すると共に、露呈する前記一の面側から前記ステージ方向へ全面均等の押圧力を付与し、前記ウェーハの前記二の面全面に前記紫外線硬化樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、前記紫外線硬化樹脂を塗布した後に、前記一の面側からの前記ステージ方向への押圧力を解除し、前記ウェーハの前記うねりの形状を復帰させるうねり形状復帰工程と、前記うねり形状復帰工程の後に、前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、前記樹脂硬化工程の後に、前記一の面の表層の前記うねりを除去するまで研削する一の面うねり除去工程と、前記うねりが除去され平坦化された前記一の面を基準面として、前記二の面の表層の前記うねりを除去するまで研削する二の面うねり除去工程とを具備することを特徴とする。 The wafer flat processing method according to the present invention includes a warpage caused by a difference in magnitude of distortion generated on one surface of a wafer obtained by cutting from an ingot and two surfaces opposite to the one surface. A flat processing method for processing both surfaces of the wafer having the undulation generated on the surface of the one surface and the second surface by cutting, wherein the one surface of the wafer is a horizontal holding surface of a chuck table. The second surface of the wafer is ground until the distortion of the second surface of the wafer that is exposed in a state where the undulation is corrected and leveled by suction is removed. Grinding until the distortion of the one surface of the wafer exposed in a state where the waviness is corrected and leveled by suction holding on the holding surface is removed, and the one surface and A grinding process for forming an equivalent grinding distortion on the surface of the film and a UV curable resin was dropped on a film placed on a stage having a horizontal holding surface, and the grinding process was completed on the UV curable resin. The second surface of the wafer is placed, and the entire surface of the second surface of the wafer is coated with the ultraviolet curable resin by applying a uniform pressing force from the exposed surface to the stage. A resin coating step, and after applying the ultraviolet curable resin, release the pressing force in the direction of the stage from the one surface side, and return the waviness shape returning step to return the waviness shape of the wafer; and the waviness After the shape restoration step, the ultraviolet curing resin is irradiated with ultraviolet rays to cure the resin, and after the resin curing step, the waviness on the surface layer of the one surface is removed. A first surface waviness removing step for grinding, and a second surface waviness removing step for grinding until the waviness on the surface layer of the second surface is removed, with the first surface flattened by removing the waviness as a reference surface; It is characterized by comprising.
上記ウェーハの平坦加工方法によれば、インゴットから切り出して得られたウェーハの一の面及び二の面をそれぞれ研削(一次研削)してウェーハの両面の歪みの大きさを同等にして反りを低減した後に、一の面及び二の面の表層に生じたうねりの形状を紫外線硬化樹脂で維持した状態で、当該うねりを除去するまで研削(二次研削)するようにしたことから、インゴットから切り出す際におけるウェーハの歪みに起因する反り及びウェーハ両面の表層のうねりを効果的に除去することができるので、高平坦度のウェーハを得ることが可能となる。 According to the above-described method for flattening a wafer, one surface and two surfaces of a wafer obtained by cutting out from an ingot are ground (primary grinding) to equalize the distortion on both surfaces of the wafer and reduce warpage. After that, the shape of the undulation generated on the surface layer of the first surface and the second surface is maintained with an ultraviolet curable resin, and grinding (secondary grinding) is performed until the undulation is removed. Since the warpage due to the distortion of the wafer and the waviness of the surface layer on both surfaces of the wafer can be effectively removed, a wafer with high flatness can be obtained.
本発明によれば、インゴットから切り出す際におけるウェーハの歪みに起因する反り及びウェーハ両面の表層のうねりを効果的に除去することができるので、高平坦度のウェーハを得ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to effectively remove the warpage caused by the distortion of the wafer when cutting out from the ingot and the waviness of the surface layer on both surfaces of the wafer, so that a wafer with high flatness can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法について説明する前に、加工対象となるウェーハの構成について説明する。図1は、本実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法において、加工対象となるウェーハの模式図である。本実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法においては、インゴットからワイヤーソー等の切断装置によって切り出されたウェーハ(アズスライスドウェーハ)を加工対象とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, before describing the wafer flat processing method according to the present embodiment, the configuration of a wafer to be processed will be described. FIG. 1 is a schematic diagram of a wafer to be processed in the wafer flat processing method according to the present embodiment. In the wafer flat processing method according to the present embodiment, a wafer (as-sliced wafer) cut from an ingot by a cutting device such as a wire saw is used as a processing target.
図1に示すように、加工対象となるウェーハ1には、ワイヤーソー等の切断加工に起因して、図1に示す上面を構成する一の面11及び同図に示す下面を構成する二の面12に歪み(破砕層)(以下、適宜「加工歪み」という)11a、12aと、一の面11及び二の面12の表層に生じるうねり(表層の微細な凹凸)11b、12bとが形成されている。一の面11及び二の面12に形成される加工歪み11a、12aは、一般的に大きさが相違するものであり、ウェーハ1には、これらの加工歪み11a、12aの大きさの相違に起因して反りが発生する。一の面11に形成される加工歪み11aが、二の面12に形成される加工歪み12aよりも大きい場合には、図1に示すように、一の面11側が凸形状となるように反りが発生する。例えば、ウェーハ1においては、L1で示す0.1〜1μm程度のうねり11a、12aが形成され、L2で示す10〜20μm程度の反りが発生する。
As shown in FIG. 1, the
本実施の形態に係るウェーハ1の平坦加工方法においては、このようなウェーハ1に対して、図2に示すように、研削装置を用いた一次研削工程(ST11)と、樹脂被覆装置を用いた樹脂塗布工程(ST12)、うねり形状復帰工程(ST13)及び樹脂硬化工程(ST14)と、研削装置を用いた一の面うねり除去工程(ST15)と、研削装置から搬出して行われる樹脂剥離工程(ST16)と、研削装置を用いた二の面うねり除去工程(ST17)とを実施することにより、ウェーハ1の加工歪み11a、12aに起因する反り、並びに、ウェーハ1の両面の表層のうねり11b、12bを効果的に除去して高平坦度のウェーハ1を得るものである。なお、図2は、本実施の形態に係るウェーハ1の平坦加工方法の概略工程を説明するための図である。以下、本実施の形態に係るウェーハ1の平坦加工方法における各工程について説明する。
In the flat processing method of the
図3は、本実施の形態に係るウェーハ1の平坦加工方法の一次研削工程に利用される研削装置100の一例を示す外観斜視図である。なお、以下においては、説明の便宜上、図3に示す左下方側を研削装置100の前方側と呼び、同図に示す右上方側を研削装置100の後方側と呼ぶものとする。また、以下においては、説明の便宜上、図3に示す上下方向を研削装置100の上下方向と呼ぶものとする。
FIG. 3 is an external perspective view showing an example of a
図3に示すように、研削装置100は、概して直方体状の基台101を有している。基台101の上面の前方側には、研削装置100に対する指示を受け付ける操作パネル102が設けられている。操作パネル102の後方側には、チャックテーブル103aを支持するテーブル支持台103が設けられている。テーブル支持台103の後方側には、支柱部104が設けられている。この支柱部104の前面には、上下方向に移動可能に研削ユニット105が支持されている。
As shown in FIG. 3, the
このような構成を有し、研削装置100においては、研削ユニット105と、ウェーハ1を保持したチャックテーブル103aとを相対回転させてウェーハ1を加工するように構成されている。
With such a configuration, the grinding
テーブル支持台103は、正方形状に設けられ、チャックテーブル103aを回転可能に支持する。テーブル支持台103は、図示しない駆動機構に接続され、この駆動機構から供給される駆動力により、基台101の上面に形成された開口部101a内を前後方向にスライド移動される。これにより、チャックテーブル103aは、研削ユニット105にウェーハ1を対向させる研削位置と、この研削位置から前方側に離間し、加工前のウェーハ1が供給される一方、加工後のウェーハ1が回収される載せ換え位置との間でスライド移動される。
The
テーブル支持台103の前後には、ウェーハ1の研削加工時に発生する研削くず等の基台101内への侵入を防止する防塵カバー106が設けられている。防塵カバー106は、テーブル支持台103の前面及び後面に取り付けられると共に、その移動位置に応じて伸縮可能に設けられ、基台101の開口部101aを覆うように構成されている。
Before and after the table support table 103, a
チャックテーブル103aは、円盤状に形成され、ウェーハ1が水平に保持される水平保持面としての保持面103bが形成されている。保持面103bは、例えば、ポーラスセラミック材により吸引面が形成されている。チャックテーブル103aは、基台101内に配置された図示しない吸引源に接続され、保持面103bの吸引面でウェーハ1を吸引保持する。また、チャックテーブル103aは、図示しない回転駆動機構に接続され、この回転駆動機構により保持面103bにウェーハ1を保持した状態で回転される。なお、ウェーハ1は、例えば、研削装置100の操作者により矢印Aに示すようにチャックテーブル103aの保持面103bの回転中心にウェーハ1の中心を位置合わせした状態で載置される。
The chuck table 103a is formed in a disk shape, and a holding
支柱部104は、直方体状に設けられ、その前面にはチャックテーブル103aの上方において研削ユニット105を移動させる研削ユニット移動機構104aが設けられている。研削ユニット移動機構104aは、支柱部104に対してボールねじ式の移動機構により上下方向に移動するZ軸テーブル104bを有している。Z軸テーブル104bには、その前面側に取り付けられた支持部104cを介して研削ユニット105が支持されている。
The
研削ユニット105は、図示しないスピンドルの下端に着脱自在に装着された研削砥石105aを有している。この研削砥石105aは、例えば、ダイヤモンドの砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成されている。
The grinding
このような構成を有する研削装置100を用いた一次研削工程においては、載せ換え位置に配置されたチャックテーブル103aにウェーハ1が載置され、保持面103b上で吸引保持された状態で研削位置に移動される。そして、研削ユニット105が下方側に移動されると共に、回転駆動されることで研削砥石105aによりチャックテーブル103a上に露呈しているウェーハ1の加工面が研削される。
In the primary grinding process using the grinding
まず、一次研削工程においては、ウェーハ1の一の面11がチャックテーブル103aの保持面103bに吸引保持される。図4は、一次研削工程におけるウェーハ1の状態を説明するための模式図である。図4に示すように、ウェーハ1のうねり11b、12b及び反りは、保持面103bにならって矯正され、ウェーハ1は水平状態となる。そして、このようにウェーハ1を保持した状態でチャックテーブル103aと研削ユニット105とが相対回転して、研削ユニット105に対向配置されたウェーハ1の二の面12の加工歪み12aが除去されるまで研削される。
First, in the primary grinding process, one
二の面12の加工歪み12aが除去されると、チャックテーブル103aが研削位置から載せ換え位置に移動された後、保持面103bによる吸引保持が解除され、作業者等によりウェーハ1の表裏が反転される。すなわち、二の面12がチャックテーブル103aに載置され、保持面103bにより吸引保持される。このとき、一の面11を吸引保持した場合と同様に、ウェーハ1のうねり11b、12b及び反りは、保持面103bにならって矯正され、ウェーハ1は水平状態となる。そして、このようにウェーハ1を保持した状態でチャックテーブル103aと研削ユニット105とが相対回転して、研削ユニット105に対向配置されたウェーハ1の一の面11の加工歪み11aが除去されるまで研削される。
When the
そして、一の面11の加工歪み11aが除去されると、チャックテーブル103aが研削位置から載せ換え位置に移動された後、保持面103bによる吸引保持が解除され、作業者等によりウェーハ1がピックアップされ、一次研削工程が終了する。一次研削工程においては、このようにウェーハ1の一の面11及び二の面12に形成された加工歪み11a、12aを除去し、後述するように、同等の研削歪み11c、12cを形成することを目的とするものである。
When the
図5は、一次研削工程により研削された後のウェーハ1の状態を説明するための模式図である。図5に示すように、一次研削後のウェーハ1においては、一の面11及び二の面12に形成されていた加工歪み11a、12aが除去されている。その代わりに、一の面11及び二の面12に一次研削工程の実施に伴う研削歪み11c、12cが形成されている。これらの研削歪み11c、12cは、加工歪み11a、12aと異なり、一の面11及び二の面12の表面から略均等な大きさに形成される。このため、加工歪み11a、12aが形成されていた場合のように、これらの大きさの相違に基づくウェーハ1の反りは低減された状態となる。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the state of the
なお、一次研削工程においては、チャックテーブル103aの保持面103bによる吸引保持によりうねり11b、12bが矯正された状態で研削加工が行われている。このため、このような吸引保持が解除された状態におけるウェーハ1においては、一の面11、二の面12の表層に生じたうねり11b、12b及び反りを除去することはできていない。大きさが相違する加工歪み11a、12aから略等価な研削歪み11c、12cに変更されることにより、ウェーハ1に発生する反りが低減されるのみである。そして、このように研削装置100を用いた一次研削工程が終了したウェーハ1に対して樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程及び樹脂硬化工程が実施される。
In the primary grinding process, grinding is performed in a state where the
図6は、本実施の形態に係るウェーハ1の平坦加工方法の樹脂塗布工程等に利用される樹脂被覆装置200の一例を示す外観斜視図である。図7は、図6に示す樹脂被覆装置200の要部を示す模式図である。なお、図6においては、説明の便宜上、樹脂被覆装置200内の一部を示している。また、以下においては、説明の便宜上、図6に示す右下方側を樹脂被覆装置200の前方側と呼び、同図に示す左上方側を樹脂被覆装置200の後方側と呼ぶものとする。さらに、以下においては、説明の便宜上、図6に示す上下方向を樹脂被覆装置200の上下方向と呼ぶものとする。
FIG. 6 is an external perspective view showing an example of a
図6に示すように、樹脂被覆装置200は、内部が中空とされた基台201を有している。基台201の上部には、水平な保持面202aを有する矩形状のステージ202が配設されている。ステージ202は、例えば、紫外線が透過するホウ珪酸ガラスや石英ガラス等で構成され、その下面が基台201内の中空に面した状態となっている。また、基台201内の底部には、ステージ202に向けて紫外線を照射する複数のUVランプ203が並設されている。
As shown in FIG. 6, the
また、基台201には、駆動機構204によりUVランプ203の上方に進退し、進出時にUVランプ203からの上方側への紫外線照射光路を遮断する矩形板状のシャッタ205が設けられている。シャッタ205は、図6においては1つのみ示しているが、図7に示すように左右一対に設けられ、各シャッタ205に駆動機構204が接続されている。駆動機構204は、これらのシャッタ205を開閉可能に制御される。これらのシャッタ205を開状態とすることで、UVランプ203からの紫外線がステージ202に照射される一方、閉状態とすることで、UVランプ203からの紫外線照射が遮断される。
In addition, the
シャッタ205の上方には、紫外線以外の光を遮断する矩形板状のフィルタ206が配設されている。このフィルタ206は、図7に示すように、基台201の側壁部に保持されている。このフィルタ206により、基台201内の空間が上下に仕切られている。基台201の側壁部には、基台201内におけるフィルタ206の上方側の空間に連通する排気ダクト207が設けられている。排気ダクト207は、図示しない排気機構に接続されており、基台201内の空気を排出可能に構成されている。UVランプ203の照射に伴って温度が上昇した基台201内の空気を、排気ダクト207を介して排出することにより、保持面202aの平坦度が低下するのを防止できるものとなっている。
Above the
基台201におけるステージ202の後方側には、壁部208が設けられている。壁部208の上端部には、ステージ202と平行に前方側に延出する庇部209(図6に図示している)が設けられている。この庇部209には、ウェーハ1を水平に吸引して保持すると共に、このウェーハ1を上下方向に移動可能に構成された保持手段210が設けられている。
A
保持手段210は、庇部209の中央近傍から、ステージ202に向けて延びるメインロッド210aと、このメインロッド210aの周囲に配設された複数(本実施の形態では4本)のサブロッド210b(図6に図示している)と、これらのメインロッド210a、サブロッド210bの下端に水平に固定された円板状の押圧パッド210cとを備えている。メインロッド210a、サブロッド210bは、それぞれ駆動部210d、210eを備えており、これらの駆動部210d、210eが庇部209に固定されている。これらの駆動部210d、210eが駆動されると、メインロッド210a、サブロッド210bが下方に伸びる一方、上方に縮小するように作動し、押圧パッド210cが昇降される。
The holding means 210 includes a
図7に示すように、押圧パッド210cの下面には、ウェーハ1を吸引保持する保持部211が設けられている。保持部211には、例えば、ポーラスセラミック材により吸引面211aが形成されている。保持部211は、図示しない吸引源に接続され、吸引面211aでウェーハ1を吸引保持する。上述した研削装置100のチャックテーブル103aで吸引保持する場合と同様に、ウェーハ1は、うねり11b、12b及び反りが矯正された状態で保持部211により吸引保持される。
As shown in FIG. 7, a holding
このような構成を有する樹脂被覆装置200を用いて樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程及び樹脂硬化工程が行われる。樹脂塗布工程においては、後述する樹脂硬化工程でうねり11b、12bの形状を復帰させた状態でウェーハ1を維持させるべく、ウェーハ1の二の面12の全面に紫外線硬化樹脂を塗布する工程である。樹脂塗布工程においては、一次研削工程を終えたウェーハ1がステージ202に搬入され、保持面202aの所定位置に載置される。このとき、ウェーハ1は、二の面12が保持面202aに載置され、一の面11が露呈するように搬入される。なお、ウェーハ1は、例えば、樹脂被覆装置200の左方側から右方側に搬送されるフィルムに載置された状態でステージ202に搬入される。
A resin coating process, a wavy shape restoration process, and a resin curing process are performed using the
保持手段210の押圧パッド210cが下方移動され、保持部211でウェーハ1が吸引保持された状態で押圧パッド210cがステージ202から一定距離だけ離間した待機位置まで上方移動される。そして、ウェーハ1を搬送したフィルム上に適量の紫外線硬化樹脂が滴下される。その後、保持手段210の押圧パッド210cが下方移動され、保持されたウェーハ1の二の面12が、紫外線硬化樹脂が滴下されたステージ202方向に全面均等の押圧力で押圧される。
The
図8及び図9は、樹脂塗布工程におけるウェーハ1の状態を説明するための模式図である。図8においては、紫外線硬化樹脂212が滴下されたステージ202にウェーハ1を押圧する前の状態を示し、図9においては、ウェーハ1を押圧した後の状態を示している。なお、図8及び図9においては、説明の便宜上、ウェーハ1に対応する一部のフィルム213のみを示している。図8及び図9に示すように、樹脂塗布工程において、ウェーハ1は、保持手段210の保持部211に一の面11が吸引保持されている。このとき、ウェーハ1は、うねり11b、12b及び反りが吸引面211aにならって矯正された状態で吸引保持されている。
8 and 9 are schematic views for explaining the state of the
保持部211に吸引保持されたウェーハ1は、図8の矢印Aに示すように下方移動され、ステージ202(より厳密にはステージ202上に配置されたフィルム213)に載置される。そして、図9の矢印Bに示すように一の面11側からステージ202方向へ全面均等の押圧力で押圧される。これにより、紫外線硬化樹脂212がウェーハ1の二の面12の下方で押し広げられ、当該二の面12の全面に紫外線硬化樹脂212が塗布された状態となる。このようにして樹脂塗布工程が終了し、うねり形状復帰工程に移行する。
The
うねり形状復帰工程においては、保持部211による吸引保持を解除すると共に、押圧パッド210cにより樹脂塗布工程で付与していた押圧力を解除することで、ウェーハ1の一の面11、二の面12にうねり11b、12bを復帰させる工程である。図10は、うねり形状復帰工程におけるウェーハ1の状態を説明するための模式図である。保持部211による吸引保持が解除され、押圧パッド210cが図10の矢印Cに示すように上方移動されると、ウェーハ1は、二の面12が紫外線硬化樹脂212に載置された状態でステージ202に残される。このとき、一の面11及び二の面12には、ウェーハ1の内部応力によりうねり11b、12bが復帰する。
In the waviness shape restoration step, the suction holding by the holding
なお、樹脂塗布工程及びうねり形状復帰工程は、図7に示すように、一対のシャッタ205が閉状態で実施される。すなわち、ステージ202のフィルム213上に滴下された紫外線硬化樹脂212が硬化していない状態で行われることから、ウェーハ1の二の面12の全面に塗布する際やウェーハ1の両面にうねり11b、12bが復帰する際の動作を妨げることはない。このようにしてうねり形状復帰工程が完了し、樹脂硬化工程に移行する。
Note that the resin coating step and the waviness shape return step are performed with the pair of
樹脂硬化工程においては、うねり形状復帰工程で復帰されたうねり11b、12bの形状を維持すべく紫外線硬化樹脂212を硬化させる工程である。樹脂硬化工程においては、ウェーハ1が載置された紫外線硬化樹脂212に対してUVランプ203からの紫外線が照射され硬化される。図11は、樹脂硬化工程におけるウェーハ1の状態を説明するための模式図である。樹脂硬化工程は、図7に示すシャッタ205を開状態とした状態で行われる。シャッタ205を開状態とすることで、UVランプ203からの紫外線がステージ202及びフィルム213を介して照射され、紫外線硬化樹脂212が硬化される。
The resin curing step is a step of curing the ultraviolet
このように紫外線を照射することにより、ウェーハ1は、うねり11b、12bの形状が維持された状態でフィルム213上に固定される。なお、紫外線硬化樹脂212は、水平な保持面202aに載置されたフィルム213上で硬化されることから、その下面には、保持面202aを基準とした平坦面212aが形成された状態となっている。このように紫外線硬化樹脂212が硬化されたならば、樹脂硬化工程が完了する。
By irradiating the ultraviolet rays in this way, the
そして、このように樹脂被覆装置200を用いた樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程及び樹脂硬化工程が終了したウェーハ1に対して一の面うねり除去工程、樹脂剥離工程及び二の面うねり除去工程が実施される。一の面うねり除去工程及び二の面うねり除去工程は、例えば、一次研削工程で利用される図3に示す研削装置100が利用される。なお、これらの一の面うねり除去工程及び二の面うねり除去工程は、二次研削工程と呼ぶことができる。
And the one surface waviness removal process, the resin peeling process, and the second surface waviness removal process are performed with respect to the
一の面うねり除去工程においては、樹脂硬化工程でウェーハ1の一の面11に形成されたうねり11bを研削除去する工程である。図12は、一の面うねり除去工程におけるウェーハ1の状態を説明するための模式図である。なお、図12においては、研削ユニット105の研削により一の面11のうねり11bが除去された状態について示している。図12に示すように、ウェーハ1は、フィルム213を介して紫外線硬化樹脂212の平坦面212aが保持面103bに吸引保持されている。このとき、ウェーハ1の一の面11には、うねり11bの形状が維持されている(図11に示す状態)。このように吸引保持された状態で研削ユニット105による研削が行われる。
The one surface waviness removing step is a step of grinding and removing the
このように一の面うねり除去工程においては、一の面11のうねり11bの形状を維持した状態で研削ユニット105による研削が行われることから、効果的に一の面11のうねり11bを除去することができるものとなっている。そして、図12に示すように、一の面11のうねり11bが除去されると、一の面うねり除去工程が完了し、樹脂剥離工程に移行する。
Thus, in the one surface waviness removing step, since the grinding by the grinding
樹脂剥離工程においては、ウェーハ1の二の面12を被覆した紫外線硬化樹脂212を剥離する工程である。樹脂剥離工程は、例えば、一の面うねり除去工程から二の面うねり除去工程に移行する際に作業者等により行われる。図13は、樹脂剥離工程におけるウェーハ1の状態を説明するための模式図である。なお、図13においては、ウェーハ1から硬化した紫外線硬化樹脂212を剥離する過程の状態について示している。図13に示すように、樹脂剥離工程においては、ウェーハ1の二の面12を被覆した紫外線硬化樹脂212がフィルム213と共に剥離される。紫外線硬化樹脂212が剥離された二の面12には、うねり12bの形状が維持された状態となっている。ウェーハ1から硬化した紫外線硬化樹脂212を全て剥離することにより、樹脂剥離工程が完了し、二の面うねり除去工程に移行する。
In the resin peeling step, the ultraviolet
二の面うねり除去工程においては、樹脂剥離工程で露出されたウェーハ1の二の面12に形成されたうねり12bを研削除去する工程である。図14は、二の面うねり除去工程におけるウェーハ1の状態を説明するための模式図である。なお、図14においては、研削ユニット105の研削により二の面12のうねり12bが除去された状態について示している。図14に示すように、ウェーハ1は、一の面うねり除去工程でうねり11bが除去され、平坦化された一の面11が保持面103bに吸引保持されている。このとき、ウェーハ1の二の面12には、うねり12bが維持されている(図13に示すウェーハ1の表裏が反転された状態)。このように平坦化された一の面11を基準面として吸引保持された状態で研削ユニット105による研削が行われる。
In the second surface waviness removing step,
このように二の面うねり除去工程においては、平坦化された一の面11を基準面とし、一の面11のうねり11bの形状を維持した状態で研削ユニット105による研削が行われることから、効果的に二の面12のうねり11bを除去することができるものとなっている。そして、図14に示すように、二の面12のうねり12bが除去されると、二の面うねり除去工程が完了し、本実施の形態に係るウェーハ1の平坦加工方法が終了する。
Thus, in the second surface waviness removal step, since the flattened one
このように本実施の形態に係るウェーハ1の平坦加工方法においては、一次研削工程において、インゴットから切り出して得られたウェーハ1の一の面11及び二の面12を研削することで加工歪み11a、12aを除去していることから、加工歪み11a、12aの大きさの相違に起因する反りが低減されている。そして、このように反りを低減したウェーハ1に対して、樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程及び樹脂硬化工程において、紫外線硬化樹脂212によってウェーハ1のうねり11b、12bの形状を維持した状態で成形硬化している。さらに、このように紫外線硬化樹脂212で硬化させた状態で二次研削工程(一の面、二の面うねり除去工程)において、ウェーハ1の表層に生じたうねり11b、12bを除去していることから、インゴットから切り出す際におけるウェーハの歪みに起因する反り及びウェーハ両面の表層のうねりを効果的に除去することができるので、高平坦度のウェーハを得ることが可能となる。
Thus, in the flat processing method of the
次に、本発明に係るウェーハ1の平坦加工方法で得られる効果を実証する実施例について説明する。以下に示す実施例においては、インゴットから切断装置によって切り出した12インチのウェーハ1を加工対象とした場合における検証結果について示している。
Next, an example that demonstrates the effect obtained by the flat processing method of the
実施例では、研削工程(一次研削工程、二次研削工程)の実施の有無に基づくウェーハ1のうねりの除去の可否、並びに、反りの除去率への影響について検証した。表1は、一次研削工程のみを行った場合、二次研削工程のみを行った場合、並びに、一次研削工程及び二次研削工程の双方を行った場合における検証結果について示している。なお、二次研削工程は、上述したように一の面うねり除去工程及び二の面うねり除去工程で構成され、樹脂剥離工程を含むものとする。また、本発明に係るウェーハ1の平坦加工方法における他の工程(樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程、樹脂硬化工程)については、いずれの検証結果においても、同様に実施している。
In the example, whether or not the waviness of the
表1に示すように、一次研削工程のみを実施した場合には、ウェーハ1に形成されたうねりを除去できず、ウェーハ1に発生した反りの除去率も、他の研削工程を実施した検証結果に比べて低かった。また、二次研削工程のみを実施した場合には、ウェーハ1に形成されたうねりを除去できたものの、ウェーハ1に発生した反りの除去率は、一次研削工程及び二次研削工程を実施した検証結果に比べて低かった。一方、一次研削工程及び二次研削工程を実施した場合には、ウェーハ1に形成されたうねりを除去できると共に、ウェーハ1に発生した反りの除去率も他の研削工程を実施した検証結果に比べて高かった。以上の結果から、一次研削工程及び二次研削工程を実施することで、インゴットから切り出す際に形成されるウェーハ1のうねり及びウェーハ1に発生する反りを効果的に除去でき、高平坦度のウェーハ1を得ることができた。
As shown in Table 1, when only the primary grinding process is performed, the undulations formed on the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、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することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記実施の形態においては、樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程、樹脂硬化工程を実施する樹脂被覆装置200において、フィルム213上に紫外線硬化樹脂212を滴下する場合について説明しているが、紫外線硬化樹脂212を滴下する対象については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ステージ202の保持面202aに直接、紫外線硬化樹脂212を滴下するようにしても良い。但し、樹脂硬化工程を経たウェーハ1を搬送する作業、並びに、一の面うねり除去工程を経たウェーハ1から紫外線硬化樹脂21を剥離する作業を考慮すると、フィルム213上に紫外線硬化樹脂212を滴下することは実施の形態として好ましい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the ultraviolet
また、上記実施の形態においては、樹脂被覆装置200において、フィルム213でステージ202に搬送されたウェーハ1を保持手段210で吸引保持し、上方移動させた後、紫外線硬化樹脂212を滴下する場合について説明している。しかしながら、ウェーハ1とフィルム213との間に紫外線硬化樹脂212を配置する方法については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、フィルム213でステージ202に搬送する過程でウェーハ1とフィルム213との間に紫外線硬化樹脂212を配置しておくようにしても良い。このように変更した場合においても、上記実施の形態と同様に、平坦度の高いウェーハを得ることができる。
In the above embodiment, in the
さらに、上記実施の形態においては、一次研削工程が終了したウェーハ1をフィルム213で樹脂被覆装置200のステージ202に搬送する場合について説明しているが、ウェーハ1を搬送する搬送手段については、フィルム213に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、吸引保持機能を有する搬送アームでステージ202に搬送するようにしても良い。このように変更した場合においても、上記実施の形態と同様に、平坦度の高いウェーハを得ることができる。
Furthermore, in the said embodiment, although the case where the
以上説明したように、本発明は、インゴットから切り出して得られたウェーハの一の面及び二の面をそれぞれ研削(一次研削)してウェーハの両面の歪みの大きさを同等にして反りを低減した後に、一の面及び二の面の表層に生じたうねりを紫外線硬化樹脂でうねりの形状を維持した状態で、これらのうねりを除去するように研削(二次研削)することから、インゴットから切り出す際におけるウェーハの歪み(加工歪み)に起因する反り及びウェーハ両面の表層のうねりを効果的に除去することができ、ウェーハを平坦に加工できるという効果を有し、特に、加工後のウェーハに平坦度が要求される研削装置に有用である。 As described above, according to the present invention, one surface and two surfaces of a wafer obtained by cutting out from an ingot are ground (primary grinding) to equalize the distortion on both surfaces of the wafer and reduce warpage. After that, the undulation generated on the surface layer of the first surface and the second surface is ground (secondary grinding) so as to remove these undulations while maintaining the shape of the undulation with the ultraviolet curable resin. It is possible to effectively remove the warpage caused by wafer distortion (processing distortion) during cutting and surface waviness on both surfaces of the wafer, and the effect that the wafer can be processed flatly. This is useful for a grinding apparatus that requires flatness.
1 ウェーハ(アズスライスドウェーハ)
100 研削装置
101 基台
103a チャックテーブル
103b 保持面
105 研削ユニット
105a 研削砥石
200 樹脂被覆装置
201 基台
202 ステージ
202a 保持面
203 UVランプ
205 シャッタ
206 フィルタ
210 保持手段
210c 押圧パッド
211 保持部
212 紫外線硬化樹脂
213 フィルム
1 wafer (as-sliced wafer)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ウェーハの前記一の面をチャックテーブルの水平保持面に吸引保持することにより前記うねりを矯正して水平にした状態で露呈している前記ウェーハの前記二の面の前記歪みが除去されるまで研削する一方、前記ウェーハの前記二の面を前記水平保持面に吸引保持することにより前記うねりを矯正して水平にした状態で露呈している前記ウェーハの前記一の面の前記歪みが除去されるまで研削し、前記一の面及び二の面に同等の研削歪みを形成する研削工程と、水平な保持面を有するステージ上に載置されたフィルム上に紫外線硬化樹脂を滴下し、前記紫外線硬化樹脂の上に前記研削工程が終了した前記ウェーハの前記二の面を載置すると共に、露呈する前記一の面側から前記ステージ方向へ全面均等の押圧力を付与し、前記ウェーハの前記二の面全面に前記紫外線硬化樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、前記紫外線硬化樹脂を塗布した後に、前記一の面側からの前記ステージ方向への押圧力を解除し、前記ウェーハの前記うねりの形状を復帰させるうねり形状復帰工程と、前記うねり形状復帰工程の後に、前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、前記樹脂硬化工程の後に、前記一の面の表層の前記うねりを除去するまで研削する一の面うねり除去工程と、前記うねりが除去され平坦化された前記一の面を基準面として、前記二の面の表層の前記うねりを除去するまで研削する二の面うねり除去工程とを具備することを特徴とするウェーハの平坦加工方法。 The wafer obtained by cutting out from the ingot, warping due to the difference in the magnitude of distortion generated on one surface by cutting and the two surfaces opposite to the one surface, and the one surface and the second surface by cutting A flat processing method of processing both surfaces of the wafer having waviness generated on a surface layer of the surface,
Until the distortion of the second surface of the wafer, which is exposed in a state where the waviness is corrected and leveled by sucking and holding the one surface of the wafer to the horizontal holding surface of the chuck table, is removed. While grinding, the two surfaces of the wafer are sucked and held on the horizontal holding surface, thereby correcting the waviness and removing the distortion of the one surface of the wafer exposed in a horizontal state. A UV curable resin is dropped onto a film placed on a stage having a horizontal holding surface, and a grinding process for forming an equivalent grinding strain on the one surface and the second surface. The two surfaces of the wafer having been subjected to the grinding step are placed on a cured resin, and a uniform pressing force is applied to the entire surface from the exposed one surface side toward the stage. A resin coating step of coating the entire surface of the second surface with the ultraviolet curable resin, and after applying the ultraviolet curable resin, the pressing force in the direction of the stage from the one surface side is released, and the waviness of the wafer After the wavy shape return step for restoring the shape, a resin curing step for curing the resin by irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays, and after the resin curing step, Grinding until the undulation of the surface layer of the second surface is removed with the one surface undulation removing step of grinding until the undulation of the surface layer is removed, and the one surface flattened with the undulation removed. A method for flattening a wafer, comprising: a second surface waviness removing step.
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