JP6095314B2

JP6095314B2 - ウエーハの加工方法

Info

Publication number: JP6095314B2
Application number: JP2012220032A
Authority: JP
Inventors: 拓也神長
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2032-10-02
Also published as: JP2014072503A

Description

本発明は、外周余剰領域の外周縁に盛り上がり部を有したウエーハの加工方法に関する。

ウエーハ上にエピタキシャル成長を行うと、ウエーハの外周縁にエピクラウンと呼ばれるエピタキシャル膜の盛り上がり部が発生してしまう。そこで、特開平７−２２６３４９号公報には、シリコンウエーハなどのウエーハの外周縁に面取りを施す必要があることが開示されている。

しかし、ウエーハの種類によっては面取り部が小さかったり、面取りが全く施されていないものもあり、このようなウエーハでは、エピタキシャル成長によってエピタキシャル膜の盛り上がり部が形成されてしまう。例えばＳｉＣ（炭化ケイ素）ウエーハが典型的である。

特開平７−２２６３４９号公報

この盛り上がり部がウエーハの表面の外周縁に形成されると、ウエーハを薄化するために裏面を研削する際にウエーハを保持テーブルに平坦に保持できず、ウエーハを平坦に研削できないという問題が生じる。

本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであって、外周縁に盛り上がり部が形成されたウエーハを平坦に研削しうるウエーハの加工方法を提供することである。

本発明によると、表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲続する外周余剰領域とを有し、該表面にエピタキシャル膜を有し、該外周余剰領域に該エピタキシャル膜の盛り上がり部が形成されたＳｉＣウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、ＳｉＣウエーハの該デバイス領域を覆うと共に該盛り上がり部には至らない長さの直径を有し、該盛り上がり部の高さよりも厚い厚みを有した表面保護プレートをＳｉＣウエーハの該デバイス領域に貼着し、該盛り上がり部を露出させる表面保護プレート貼着ステップと、該表面保護プレートを介してＳｉＣウエーハを保持テーブルで保持してＳｉＣウエーハの裏面を露出させる保持ステップと、該保持ステップを実施した後、ＳｉＣウエーハの裏面を研削手段で研削して所定の厚みへと薄化させる薄化ステップと、を備え、該保持テーブルは、該表面保護プレートと同等または該表面保護プレートよりも小さい吸引領域を有するウエーハの加工方法が提供される。

本発明によると、外周縁に盛り上がり部が形成されたウエーハを平坦に研削しうるウエーハの加工方法が提供される。

本発明の加工方法では、デバイス領域を覆うと共に盛り上がり部には至らない長さの直径を有し、盛り上がり部の高さよりも厚い厚みを有した表面保護部材が、ウエーハのデバイス領域に表面保護部材の中心とウエーハのデバイス領域の中心とが一致するように貼着される。ウエーハの研削時には、平坦な表面保護部材を介してウエーハを保持テーブルに保持するためウエーハを平坦に保持でき、ウエーハを平坦に研削することができる。

本発明の加工方法を実施するのに適した研削装置の外観斜視図である。表面にエピタキシャル膜を有するＳｉＣウエーハの外観斜視図である。表面にエピタキシャル膜を有するＳｉＣウエーハの断面図である。表面保護部材粘着ステップを説明する斜視図である。表面にエピタキシャル膜を有するＳｉＣウエーハの表面に表面保護部材を貼着した状態を示す一部断面側面図である。保持ステップを説明する一部断面側面図である。薄化ステップを説明する一部断面側面図である。

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を参照すると、本発明の研削方法を実施するのに適した研削装置２の外観斜視図が示されている。４は研削装置２のベースであり、ベース４の後方にはコラム６が立設されている。コラム６には、上下方向に伸びる一対のガイドレール８が固定されている。

この一対のガイドレール８に沿って研削ユニット（研削手段）１０が上下方向に移動可能に装着されている。研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２と、スピンドルハウジング１２を保持する支持部１４を有しており、支持部１４が一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動する移動基台１６に取り付けられている。

研削ユニット１０は、スピンドルハウジング１２中に回転可能に収容されたスピンドル１８と、スピンドル１８を回転駆動するモータ２０と、スピンドル１８の先端に固定されたホイールマウント２２と、ホイールマウント２２に着脱可能に装着された研削ホイール２４とを含んでいる。研削ホイール２４の下面に複数の研削砥石２８が環状に貼着されている。

研削装置２は、研削ユニット１０を一対のガイドレール８に沿って上下方向に移動するボールねじ３０とパルスモータ３２とから構成される研削ユニット送り機構３４を備えている。パルスモータ３２を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、移動基台１６が上下方向に移動される。

ベース４の上面には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａに保持テーブル機構３６が配設されている。保持テーブル機構３６は保持テーブル（チャックテーブル）３８を有し、図示しない移動機構によりウエーハ着脱位置Ａと、研削ユニット１０に対向する研削位置Ｂとの間でＹ軸方向に移動される。４０，４２は蛇腹であり、ベース４の前方側には、オペレータが研削条件等を入力する操作パネル４４が配設されている。

図２及び図３を参照すると、表面１１ａにエピタキシャル膜１５を有するＳｉＣウエーハ１１の外観斜視図及び表面１１ａにエピタキシャル膜１５を有するＳｉＣウエーハ１１の断面図がそれぞれ示されている。

ＳｉＣ（炭化ケイ素）ウエーハ１１は、ＳｉＣバルクウエーハ（ＳｉＣ基板）１３上に単結晶ＳｉＣ薄膜からなるエピタキシャル膜１５（図３参照）がエピタキシャル成長により形成されている。

ＳｉＣウエーハ１１では、通常ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によりエピタキシャル膜１５が成膜される。ＳｉＣウエーハ１１の外周縁１１ｅは表面１１ａ及び裏面１１ｂに概略垂直に形成されている。即ち、このＳｉＣウエーハ１１の外周縁１１ｅには面取り部が形成されていない（図３参照）。

ＳｉＣウエーハ１１は、表面１１ａに複数のストリートＳ（図２参照）が格子状に形成されているとともに、複数のストリートＳによって区画された各領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスＤが形成されている。

このように構成されたＳｉＣウエーハ１１は、デバイスＤが形成されているデバイス領域１７と、デバイス領域１７を囲繞する外周余剰領域１９をその表面１１ａに備えている。

このような面取り部を有しないＳｉＣウエーハ１１にエピタキシャル膜１５が成膜されると、外周縁１１ｅ近傍に盛り上がり部２１が形成される。具体的には、ＳｉＣウエーハ１１の表面１１ａに、例えば数十〜五十μｍ程度の高さの盛り上がり部２１が形成される。

図４を参照すると、表面保護部材粘着ステップを説明する斜視図が示されている。平坦な表面保護部材４６に接着剤やワックス等を塗布して、ＳｉＣウエーハ１１の表面１１ａに、ＳｉＣウエーハ１１の中心と表面保護部材４６の中心が一致するように、平坦な表面保護部材４６を貼着する。

表面保護部材４６の直径はＳｉＣウエーハ１１のデバイス領域１７を覆うと共に盛り上がり部２１には至らない長さであり、表面保護部材４６の厚みは盛り上がり部２１の高さよりも厚い厚みである。本実施形態では、表面保護部材４６として、厚み１ｍｍのガラスプレートを用いる。

図５を参照すると、表面１１ａにエピタキシャル膜１５を有するＳｉＣウエーハ１１の表面１１ａに表面保護部材４６を貼着した状態を示す一部断面側面図が示されている。上述の表面保護部材粘着ステップを実施した結果、ＳｉＣウエーハ１１の表面１１ａに形成されたデバイス領域１７は表面保護部材４６が貼着されて表面保護部材４６によって覆われ、外周余剰領域１９にある盛り上がり部２１は露出している。

次に、図６を参照すると、保持ステップを説明する一部断面側面図が示されている。ＳｉＣウエーハ１１に貼着されている表面保護部材４６を表面保護部材４６の表面積と同等の、又は表面保護部材４６の表面積よりも小さい吸引領域を有する保持テーブル３８の吸引部４８に載置する。

即ち、ＳｉＣウエーハ１１は表面保護部材４６を介して、保持テーブル３８に載置されている。保持テーブル３８の吸引部４８に連通する吸引源５０を作動させ、表面保護部材４６を介してＳｉＣウエーハ１１を保持テーブル３８に吸引保持する。

吸引部４８の吸引領域が表面保護部材４６の表面積と同等であるか、又は表面保護部材４６の表面積よりも小さいため、吸引部４８は表面保護部材４６によって完全に覆われ吸引部４８と表面保護部材４６の間から負圧が漏れるのを防止できる。

更に、表面保護部材４６は盛り上がり部２１の高さよりも厚い厚みを有するため、表面保護部材４６を介して保持テーブル３８に吸引保持されたＳｉＣウエーハ１１の盛り上がり部２１は保持テーブル３８の保持面に接触することがないので、ＳｉＣウエーハ１１を保持テーブル３８に平坦に吸引保持することが出来る。

次に、図７を参照すると、薄化ステップを説明する一部断面側面図が示されている。保持テーブル機構３６の図示しない移動機構を駆動して保持テーブル３８をＹ軸方向に移動し、ＳｉＣウエーハ１１をウエーハ着脱位置Ａから研削ホイール２４に対向する研削位置Ｂに位置づける（図１参照）。

研削ホイール２４を保持テーブル３８で吸引保持されたＳｉＣウエーハ１１の裏面１１ｂに当接した状態で、研削ホイール２４を矢印ｂ方向に例えば１０００ｒｐｍで回転させるとともに、保持テーブル３８で保持されたＳｉＣウエーハ１１を矢印ａ方向に例えば３００ｒｐｍで回転させて、ＳｉＣウエーハ１１の研削を実施する。

本実施形態の研削ステップ（薄化ステップ）では、ＳｉＣウエーハ１１は盛り上がり部２１を避けて平坦な表面保護部材４６を介して、保持テーブル３８に平坦に保持されているため、ＳｉＣウエーハ１１を平坦に研削加工を実施することができる。

以上の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。上述した実施形態では、本発明の加工方法を外周縁１１ｅに面取り部を有しないＳｉＣウエーハ１１に適用した例について説明したが、被加工物はＳｉＣウエーハ１１に限定されるものではなく、外周縁１１ｅに面取り部を有しない又は面取り部が小さい他のウエーハにも同様に適用することができる。

また、以上に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以上に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

２研削装置
１１ＳｉＣウエーハ
１１ａ表面
１１ｂ裏面
１１ｅ外周縁
１５エピタキシャル膜
１７デバイス領域
１９外周余剰領域
２４研削ホイール
３８保持テーブル
２１盛り上がり部
４６表面保護部材
Ｄデバイス

Claims

表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領域を囲続する外周余剰領域とを有し、該表面にエピタキシャル膜を有し、該外周余剰領域に該エピタキシャル膜の盛り上がり部が形成されたＳｉＣウエーハを加工するウエーハの加工方法であって、
ＳｉＣウエーハの該デバイス領域を覆うと共に該盛り上がり部には至らない長さの直径を有し、該盛り上がり部の高さよりも厚い厚みを有した表面保護プレートをＳｉＣウエーハの該デバイス領域に貼着し、該盛り上がり部を露出させる表面保護プレート貼着ステップと、
該表面保護プレートを介してＳｉＣウエーハを保持テーブルで保持してＳｉＣウエーハの裏面を露出させる保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、ＳｉＣウエーハの裏面を研削手段で研削して所定の厚みへと薄化させる薄化ステップと、を備え、
該保持テーブルは、該表面保護プレートと同等または該表面保護プレートよりも小さい吸引領域を有する
ことを特徴とするウエーハの加工方法。