JP6120596B2 - 加工方法 - Google Patents

加工方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6120596B2
JP6120596B2 JP2013024787A JP2013024787A JP6120596B2 JP 6120596 B2 JP6120596 B2 JP 6120596B2 JP 2013024787 A JP2013024787 A JP 2013024787A JP 2013024787 A JP2013024787 A JP 2013024787A JP 6120596 B2 JP6120596 B2 JP 6120596B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
grinding
foreign matter
holding
grinding wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013024787A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014154773A (ja
Inventor
稔 松澤
稔 松澤
亮輔 西原
亮輔 西原
二郎 現王園
二郎 現王園
Original Assignee
株式会社ディスコ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ディスコ filed Critical 株式会社ディスコ
Priority to JP2013024787A priority Critical patent/JP6120596B2/ja
Publication of JP2014154773A publication Critical patent/JP2014154773A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6120596B2 publication Critical patent/JP6120596B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、半導体ウェーハ等のウェーハの裏面を研削して、裏面側に円形凹部と該円形凹部を囲繞した環状凸部とを形成するウェーハの加工方法に関する。
半導体デバイスの製造工程では、シリコンやガリウムヒ素等の半導体材料からなる円板状ウェーハの表面に、格子状の分割予定ラインが設定され、この分割予定ラインで囲まれた多数の矩形状のデバイス領域に、ICやLSI等の電子回路を有するデバイスが形成される。そしてこのウェーハは、裏面が研削されて設定厚さに薄化されるなどの所定の工程を経てから、分割予定ラインに沿って切断されることにより、多数のチップ状のデバイスに分割される。このようにして得られたデバイスは、樹脂やセラミックでパッケージングされ、各種電子機器に実装される。近年では、電子機器の小型化・軽量化に伴い、ウェーハは厚さが例えば100μm以下といったようにきわめて薄く加工される場合がある。
ところで、ウェーハを薄化すると剛性が低下してハンドリングが困難になる。そこで、ウェーハの裏面に対し外周部を残して除去する研削を施して、裏面側に円形凹部を形成するとともに外周部に肉厚の環状凸部を補強部として残存させ、ウェーハ全体を断面凹状に加工してハンドリングの問題を解決する技術が知られている(特許文献1)。
特開2007−019461号公報
ところで、ウェーハを研削した際には、ウェーハから研削屑が生じ、また、研削ホイールの研削砥石からは磨耗によって砥粒が脱粒する。上記のようにウェーハの裏面に円形凹部を形成するように研削した場合、これら研削屑や砥粒は円形凹部から排除されにくく滞留することになる。すると、裏面を研削している研削砥石が、円形凹部内に滞留するこれら研削屑や砥粒をかみ込んでしまうという現象が生じ、その場合には、ウェーハの裏面にスクラッチが発生するおそれがある。特に、脱粒した砥粒が例えば♯320と比較的大きい場合にはスクラッチが深く形成されてしまうため、スクラッチが形成された後に研削を続けても十分にスクラッチを除去することができずスクラッチがウェーハに残存してしまう。ウェーハに残存じたスクラッチはウェーハの抗折強度を低下させる要因となる上、スクラッチを起点にクラックが発生してウェーハの破損を招くおそれもある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ウェーハの裏面に研削によって円形凹部を形成するにあたり、円形凹部内に滞留する研削屑や砥粒等の異物に起因するスクラッチの発生を低減することができる加工方法を提供することにある。
本発明の加工方法は、ウェーハの表面側を保持テーブルで保持してウェーハの裏面を露出させるウェーハ保持ステップと、ウェーハを保持した前記保持テーブルを回転させるとともに、ウェーハより小径の環状に粗研削砥石が配設された粗研削ホイールを回転させつつウェーハの裏面に当接させ、ウェーハに相対的に近接移動させることでウェーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する粗研削ステップと、該粗研削ステップを実施した後、前記保持テーブルで保持されたウェーハの前記円形凹部に異物除去流体を供給して該円形凹部内の異物を該円形凹部外へと排出する異物除去ステップと、該異物除去ステップを実施した後、粗研削砥石よりも小粒径の砥粒を含む仕上げ研削砥石がウェーハより小径の環状に配設された仕上げ研削ホイールを回転させつつ前記円形凹部に当接させ、ウェーハに相対的に近接移動させることで該円形凹部を研削する仕上げ研削ステップと、を備え、前記異物除去ステップでは、異物除去流体供給ノズルから前記環状凸部の内周壁に向かって異物除去流体を供給するとともに、前記保持テーブルを、前記円形凹部から前記異物が排出可能な遠心力が生じる回転状態とすることを特徴とする。
本発明によれば、ウェーハの裏面に円形凹部を形成する粗研削ステップを実施した後、円形凹部内に発生した異物を除去する異物除去流体ステップを行うことで、粗研削で発生した研削屑や粗研削砥石から脱粒した砥粒等の異物は異物除去流体の流れにのって円形凹部外に排出される。粗研削においては、発生する研削屑や粗研削砥石から脱粒する砥粒は比較的大きいためスクラッチの発生を招くが、異物除去ステップで除去されるため、それら異物に起因したスクラッチの発生が低減する。
本発明の加工方法によれば、ウェーハの裏面に研削によって円形凹部を形成するにあたり、円形凹部内に滞留する研削屑や砥粒等の異物に起因するスクラッチの発生を低減することができる加工方法が提供されるといった効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る加工方法で裏面研削されるウェーハおよびウェーハ裏面に貼着される保護部材の(a)斜視図、(b)ウェーハ裏面に保護部材が貼着された状態の断面図である。 一実施形態の加工方法を好適に実施する研削装置を示すとともに、同加工方法の(a)ウェーハ保持ステップ、(b)粗研削ステップを示す斜視図である。 同加工方法のウェーハ保持ステップを示す断面図である。 一実施形態の加工方法の粗研削ステップを示す断面図である。 研削装置のウェーハが保持される保持テーブルと研削ホイールとの水平方向の位置関係を示す平面図である。 一実施形態の加工方法の異物除去ステップを示す斜視図である。 同加工方法の仕上げ研削ステップを示す斜視図である。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
[1]ウェーハ
図1の符号1は一実施形態で裏面に研削加工が施される円板状のウェーハを示している。ウェーハ1は、厚さが例えば数百μm程度の半導体ウェーハ等である。ウェーハ1の表面1aには、多数の矩形状のデバイス2が配設されている。デバイス2は格子状の分割予定ライン3によって区画された多数の矩形領域の表面に、例えばICやLSIからなる電子回路が形成されることで設けられている。
ウェーハ1の裏面研削加工を実施するにあたっては、デバイス2を保護するために表面1a全面に円板状の保護部材5を貼着する。保護部材5は例えば樹脂製の基材の片面に粘着層が形成されたものなどが用いられ、粘着層にウェーハ1の表面1aが貼着される。ウェーハ1の裏面1bは、表面1a側の多数のデバイス2が形成されたデバイス形成領域に対応する円形状部分が研削されて所定厚さまで薄化される。したがって裏面研削により裏面1bにはデバイス形成領域に対応した円形状部分に円形凹部が形成されるとともに、外周部に該円形凹部を囲繞する環状凸部が形成される。以下、本実施形態に係るウェーハ1の裏面研削の加工方法を説明する。
[2]加工方法
はじめに、図2(a)および図3に示すようにウェーハ1を研削装置の保持テーブル10で保持する。ウェーハ1は、図3に示すように保護部材5を介して表面1a側を保持テーブル10の上面に載置して保持し、被研削面である裏面1bを露出させる(ウェーハ保持ステップ)。
図2に示すように研削装置は、保持テーブル10と、保持テーブル10上に配設された粗研削用の研削手段20Aと、後述する仕上げ研削用の研削手段20Bを具備している。
図3に示すように、保持テーブル10は、ステンレス等の金属からなる枠体11の上面に多孔質体で形成された円板状の保持部12が嵌合された構成のもので、鉛直方向に延びる回転軸10aを中心に回転可能に支持され、図示せぬ回転駆動手段によって回転駆動される。
多孔質体からなる保持部12はウェーハ1と同程度の直径を有しており、ウェーハ1は保持部12の上面である水平な保持面13に同心状に載置されて保持される。保持部12の下面と枠体11との間には隙間14が形成され、枠体11の中心には、隙間14を介して保持部12に連通する吸引路15が形成されている。吸引路15には、吸引源16に連通する吸引管17が接続されており、吸引管17の途中には電磁切替弁18が介在している。吸引源16を運転して電磁切替弁18を開とすることで保持面13には負圧が発生し、この負圧作用でウェーハ1は保持面13に保護部材5を介して吸引保持される。
ウェーハ1を保持テーブル10上に吸引保持したら、次いで、図2(b)に示すように保持テーブル10を矢印T方向に回転させてウェーハ1を自転させ、ウェーハ1の露出する裏面1bに対し、研削手段20Aを下降させて研削手段20Aが備える粗研削ホイール24Aの粗研削砥石25Aを回転状態で当接させる。これにより、図4および図5に示すように裏面1bに円形凹部1cを形成するとともに円形凹部1cを囲繞する環状凸部1dを形成する(粗研削ステップ)。なお、粗研削ステップ中においては、粗研削ホイール24Aの内部から粗研削ホイール24Aとウェーハ1とに純水等の研削液を供給する。
図2に示すように、研削手段20Aは上下動可能に支持された円筒状のハウジング21を有している。ハウジング21内には、回転軸線が鉛直方向に延び、下端部がハウジング21から下方に突出するスピンドル22が回転可能に支持され、スピンドル22の下端部に円板状の粗研削ホイール24Aがスピンドル22と同心状に固定されている。ハウジング21内には、スピンドル22とともに粗研削ホイール24Aを高速回転させる図示しないスピンドルモータが内蔵されている。
図4に示すように、粗研削ホイール24Aは、スピンドル22の下端部に形成されたフランジ23に着脱可能に固定されている。粗研削ホイール24Aの下面外周部には、複数の粗研削砥石25Aが環状に配列されて固定されている。粗研削砥石25Aは被研削物であるウェーハ1の材質に応じたものが用いられ、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て成形したダイヤモンド研削砥石等が用いられる。この場合、粗研削砥石25Aは、含有する砥粒が例えば♯320程度の比較的大きなものが用いられる。
図5に示すように複数の粗研削砥石25Aは、斜線で示す環状の回転軌跡が研削加工点となってウェーハ1に接触し、ウェーハ1は研削される。この回転軌跡26の直径はウェーハ1の半径程度に設定されており、研削手段20Aは保持テーブル10に対し、回転する粗研削砥石25Aが保持テーブル10の回転軸10a上、すなわちウェーハ1の回転中心を通過してウェーハ1の半径領域を研削する。粗研削ホイール24Aの内側には研削中においてウェーハ1の裏面1bおよび粗研削砥石25Aに研削液を供給する図示しない研削液供給ノズルが配設されている。
図2(b)および図5に示すように粗研削ステップでは、保持テーブル10と同方向に粗研削ホイール24Aを回転させる(矢印G方向)とともに研削手段20Aを下降させることで、自転しているウェーハ1の裏面1bの半径領域に回転する粗研削ホイール24Aの粗研削砥石25Aを当接させ、裏面1bに円形凹部1cを形成するとともに環状凸部1dを形成する。なお、図示例では粗研削ホイール24Aと保持テーブル10の回転方向は反時計回りであるが、双方の回転方向はこれに限られず時計回りでもよく、また、双方の回転方向が互いに異なっていてもよい。
粗研削ステップにおいては、ウェーハ1の円形凹部1cの領域の厚さを図示しない厚さ測定器で測定し、その厚さが所定厚さ(例えば仕上げ研削後の厚さに数十μmを加えた程度)に到達したら、研削手段20Aを上方に退避させ、粗研削を終える。
次いで、保持テーブル10にウェーハ1を吸引保持したまま、図6に示すように裏面1bに形成した円形凹部1c内に異物除去流体供給ノズル30から異物除去流体Fを供給して円形凹部1c内の異物を円形凹部1c外に排出する(異物除去ステップ)。
異物除去流体供給ノズル30の先端は例えばφ1〜3mm程度の吐出口に形成され、粗研削によってウェーハ1の裏面1bに形成される円形凹部1cに向かって延びている。異物除去流体供給ノズル30は供給管31を介して異物除去流体供給源32に連通されている。供給管31の途中には電磁切替弁33が介在しており、異物除去流体供給源32を運転して電磁切替弁33を開とすることで、異物除去流体供給ノズル30から円形凹部1c内に異物除去流体Fが噴出状態で供給される。このとき、保持テーブル10を回転させて遠心力とともに異物を排出するようにしてもよい。
粗研削ステップで形成された円形凹部1c内には、ウェーハ1から発生した研削屑や粗研削砥石25Aが磨耗して脱粒した砥粒等の異物が研削液とともに滞留した状態になりやすい。そのような異物が円形凹部1c内に滞留した場合、異物除去流体Fが供給されることにより異物は異物除去流体Fの流れにのって円形凹部1c外に排出される。
異物除去流体ノズル30は保持テーブル10に近接して固定した状態か、もしくは旋回して保持テーブル10上から退避可能に配設される。異物除去流体Fは特に限定されず適宜なものが選択されるが、例えば研削液と同じ純水等が用いられる。
次いで、保持テーブル10にウェーハ1を吸引保持したまま、図7に示すように仕上げ研削ホイール24Bを有する仕上げ研削用の研削手段20Bによって円形凹部1cを仕上げ研削する(仕上げ研削ステップ)。研削手段20Bは粗研削用の研削手段20Aと同一構成であり、上下動可能に配設されたハウジング21内に支持されたスピンドル22が回転駆動され、スピンドル22の下端にフランジ23を介して仕上げ研削ホイール24Bが着脱可能に固定された構成である。
仕上げ研削ホイール24Bの下面に固着された仕上げ研削砥石25Bの回転軌跡は上記粗研削ホイール24Aの粗研削砥石25Aの回転軌跡と同じ直径であり、図5に示した回転軌跡26と同様に仕上げ研削砥石25Bはウェーハ1の回転中心を通過して裏面1aの半径領域を研削する。仕上げ研削ホイール24Bの仕上げ研削砥石25Bは粗研削砥石25Aよりも小粒径の砥粒(例えば♯2000以上)を含むものが用いられる。
仕上げ研削ステップは、粗研削ステップと同様に、研削手段20Bを下降させ、回転させた仕上げ研削ホイール24Bの仕上げ研削砥石25Bをウェーハ1の裏面1bの半径領域に当接させ、これにより円形凹部1cの底面および内周壁を仕上げ研削する。ここでも仕上げ研削ホイール24Bと保持テーブル10の回転方向は任意である。また、仕上げ研削の際にも、仕上げ研削ホイール24Bの内側からウェーハ1の裏面1bおよび仕上げ研削砥石25Bに研削液が供給される。
仕上げ研削ステップにおいてもウェーハ1の円形凹部1cの領域の厚さを図示しない厚さ測定器で測定し、その厚さが仕上げ厚さに到達したら、研削手段20Bを上方に退避させて粗研削を終える。
以上によりウェーハ1の裏面1bには円形凹部1cおよび円形凹部1cを囲繞する環状凸部1dが形成され、円形凹部1cが形成されたデバイス形成領域の厚さが所定厚さに仕上げられる。このように裏面1bが研削加工されたウェーハ1は、円形凹部1cの周囲の環状凸部1dをハンドリングして保持テーブル10から搬出され、次の工程に送られる。
[3]一実施形態の作用効果
上記一実施形態の加工方法によれば、ウェーハ1の裏面1bに円形凹部1cを形成する粗研削ステップを実施した後、円形凹部1c内に発生した異物を除去する異物除去流体ステップを行うことで、粗研削で発生した研削屑や粗研削砥石25Aから脱粒した砥粒等の異物を異物除去流体Fとともに円形凹部1c外に排出させることができる。粗研削においては、発生する研削屑や粗研削砥石25Aから脱粒する砥粒は比較的大きいため、そのままでは粗研削砥石25Aが異物をかみ込んでスクラッチの発生を招くおそれがあるが、異物除去ステップで異物は除去されるため、それら異物に起因したスクラッチの発生が低減する。
上記実施形態では、仕上げ研削ステップにおいて発生する異物は十分小さく軽いためスクラッチの原因となるおそれが低い上、研削液中を浮遊して円形凹部1cから排出されやすい。このため、粗研削後に異物除去流体Fを円形凹部1c内に供給して粗研削時に発生する異物を除去することで、異物に起因したスクラッチの発生を低減させることができる。
なお、異物除去流体Fとしては上記純水等の液体の他に、異物を除去可能なものであれば適宜なものでよく、例えば圧縮したエアを噴出して異物を除去してもよい。
また、上記実施形態では研削手段として粗研削用の研削手段20Aと仕上げ研削用の研削手段20Bを用い、ウェーハ1に対する粗研削ステップと仕上げ研削ステップとを同じ保持テーブル10上で連続して行っているが、研削手段を1つとして、粗研削ステップではフランジ23に粗研削砥石25Aが固着された粗研削ホイール24Aを装着し、仕上げ研削ステップではフランジ23に仕上げ研削砥石25Bが固着された仕上げ研削ホイール24Bを装着して各研削ステップを順次実施してもよい。また、粗研削ステップと仕上げ研削ステップを別の研削装置で行うようにし、一方の研削装置で粗研削ステップを実施した後、異物除去流体Fを供給して円形凹部1c内の異物を除去した後、別の研削手段の保持テーブルにウェーハ1を移して保持し、仕上げ研削ステップを実施してもよい。
1…ウェーハ、1a…ウェーハの表面、1b…ウェーハの裏面、1c…円形凹部、1d…環状凸部、10…保持テーブル、24A…粗研削ホイール、24B…仕上げ研削ホイール、25A…粗研削砥石、25B…仕上げ研削砥石、F…異物除去流体。

Claims (1)

  1. ウェーハの表面側を保持テーブルで保持してウェーハの裏面を露出させるウェーハ保持ステップと、
    ウェーハを保持した前記保持テーブルを回転させるとともに、ウェーハより小径の環状に粗研削砥石が配設された粗研削ホイールを回転させつつウェーハの裏面に当接させ、ウェーハに相対的に近接移動させることでウェーハの裏面を研削して円形凹部を形成するとともに該円形凹部を囲繞する環状凸部を形成する粗研削ステップと、
    該粗研削ステップを実施した後、前記保持テーブルで保持されたウェーハの前記円形凹部に異物除去流体を供給して該円形凹部内の異物を該円形凹部外へと排出する異物除去ステップと、
    該異物除去ステップを実施した後、粗研削砥石よりも小粒径の砥粒を含む仕上げ研削砥石がウェーハより小径の環状に配設された仕上げ研削ホイールを回転させつつ前記円形凹部に当接させ、ウェーハに相対的に近接移動させることで該円形凹部を研削する仕上げ研削ステップと、
    を備え、
    前記異物除去ステップでは、異物除去流体供給ノズルから前記環状凸部の内周壁に向かって異物除去流体を供給するとともに、前記保持テーブルを、前記円形凹部から前記異物が排出可能な遠心力が生じる回転状態とすることを特徴とする加工方法。
JP2013024787A 2013-02-12 2013-02-12 加工方法 Active JP6120596B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013024787A JP6120596B2 (ja) 2013-02-12 2013-02-12 加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013024787A JP6120596B2 (ja) 2013-02-12 2013-02-12 加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014154773A JP2014154773A (ja) 2014-08-25
JP6120596B2 true JP6120596B2 (ja) 2017-04-26

Family

ID=51576320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013024787A Active JP6120596B2 (ja) 2013-02-12 2013-02-12 加工方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6120596B2 (ja)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4690263B2 (ja) * 2006-07-21 2011-06-01 エム・セテック株式会社 ウェハーの裏面研削方法とその装置
JP4937674B2 (ja) * 2006-08-16 2012-05-23 株式会社ディスコ ウエーハのエッチング方法
JP4916995B2 (ja) * 2007-10-05 2012-04-18 株式会社ディスコ ウェーハの洗浄装置および研削装置
JP2012169487A (ja) * 2011-02-15 2012-09-06 Disco Abrasive Syst Ltd 研削装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014154773A (ja) 2014-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4937674B2 (ja) ウエーハのエッチング方法
JP2008084976A (ja) ウエーハの研削加工方法
JP2008155292A (ja) 基板の加工方法および加工装置
JP6360750B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP2013244537A (ja) 板状物の加工方法
JP2017092135A (ja) デバイスの製造方法
JP6120597B2 (ja) 加工方法
JP6120596B2 (ja) 加工方法
JP4913484B2 (ja) 半導体ウエーハの研磨加工方法
JP2008130808A (ja) 研削加工方法
JP6198618B2 (ja) ウェーハの加工方法
KR20180028918A (ko) 웨이퍼 및 웨이퍼의 가공 방법
JP5907797B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP2009099870A (ja) ウェーハの加工方法
JP2018060872A (ja) ウエーハの加工方法及び研磨装置
JP2013258203A (ja) ウェーハの加工方法
JP2010105067A (ja) 吸着パッド洗浄方法および吸着パッド洗浄装置
JP2012222310A (ja) ウェーハの加工方法
JP5912310B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP2018081950A (ja) ウエーハの加工方法
KR102255728B1 (ko) 웨이퍼의 가공 방법
TW202042967A (zh) 被加工物的加工方法
JP2015037137A (ja) チャックテーブル
JP6858529B2 (ja) 保持テーブルの保持面形成方法、研削装置及び研削ホイール
US20190111537A1 (en) Workpiece grinding method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170313

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170328

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6120596

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250