JP6475519B2 - 保護部材の形成方法 - Google Patents

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    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings

Description

本発明は、板状ワークの一方の面の全面に樹脂からなる保護部材を形成する方法に関する。
半導体ウエーハなどの製造工程においては、円柱状のインゴットをワイヤーソーによってスライスして円盤状のウエーハを形成するときに、ウエーハに反りやうねりが形成されることがある。この反りやうねりを除去するために、反りやうねりが形成されたウエーハの片面にポリエチレン等の液状樹脂を塗布し、これを硬化させた後にウエーハの反対側の面と該片面とを順次研削してウエーハを平坦に形成する技術がある。
かかる技術において、ウエーハの片面に液状樹脂を貼着するためには、例えば、ステージ上に載置されたシートの上に液状樹脂を滴下し、ステージの上方で吸引保持部に保持されたウエーハを、その片面側からシートに対して上方から押し付けてウエーハの中心から外周側に向けて液状樹脂を拡張させ該片面の全域に液状樹脂を行きわたらせた後、この液状樹脂を加熱したり、紫外光を照射したりすることにより液状樹脂を硬化させる方法が提案されている(例えば、下記の特許文献1を参照)。
特開2012−143723号公報
上記したようなシートの上において液溜まりとなった液状樹脂には、水のような液体とは異なり表面張力が弱く働くため、液溜まりの中心部分にわずかな凹みが形成される。この凹みの大きさは、液状樹脂を塗布しようとするウエーハのサイズに比例する。すなわち、大きいウエーハ(例えば、直径450mm)と小さいウエーハ(例えば、直径200mm)とでは、大きいウエーハに液状樹脂を塗布する方が液状樹脂の使用量が多くなることから、液溜まりの中心にできる凹みも大きくなる。
このように、特に、大きいウエーハに液状樹脂を塗布する場合、ウエーハの一方の面で液状樹脂の上から押し付けるときに、液溜まりの凹み部分に空気が入り込んで、液状樹脂を硬化させても液状樹脂内に気泡ができてしまう。そして、このような液状樹脂で一方の面が保護されたウエーハの他方の面を研削しても、研削後のウエーハに凸状部分ができてしまい、ウエーハを高精度に研削加工することが困難となっている。
本発明は、上記の事情にかんがみてなされたもので、ウエーハの一方の全面を保護する液状樹脂に気泡が混入しないようにすることを目的とする。
本発明は、ウエーハの一方の面の全面に液状樹脂を押し拡げ硬化させて保護部材を形成する保護部材の形成方法であって、ステージの上面の中心に所定量の液状樹脂を供給し、中心に凹部が形成された液溜まりの状態の液状樹脂を堆積させる樹脂供給工程と、該ステージと対面し該保持部の保持面に保持されるウエーハの下面の中心に、該ウエーハに付着する程度の液状樹脂を付着させる樹脂付着工程と、該ステージの中心と該保持部の該保持面が保持するウエーハの中心とを一致させ、該ステージと該保持部とを接近させて該液状樹脂を押圧することにより、該ウエーハの下面の中心に付着させた液状樹脂が、該液溜まりの状態の液状樹脂内に押し込まれ、該凹部が存在しない状態となり、ウエーハの該下面の全面に該液状樹脂を押し拡げる拡張工程と、押し拡げられた該液状樹脂を硬化させる硬化工程と、を備える。
また、本発明は、ウエーハの一方の面の全面に液状樹脂を押し拡げ硬化させて保護部材を形成する保護部材の形成方法であって、下面が保持部の保持面に保持されたウエーハの上面の中心に所定量の液状樹脂を供給し、中心に凹部が形成された液溜まりの状態の液状樹脂を堆積させる樹脂供給工程と、該ウエーハと対面するステージの下面の中心に、該ステージに付着する程度の液状樹脂を付着させる樹脂付着工程と、該保持部の保持面に保持されたウエーハの中心と該ステージの中心とを一致させ、該ウエーハと該ステージとを接近させて該液状樹脂を押圧することにより、該ステージの下面の中心に付着させた液状樹脂が、該液溜まりの状態の液状樹脂内に押し込まれ、該凹部が存在しない状態となり、ウエーハの該上面の全面に該液状樹脂を押し拡げる拡張工程と、押し拡げられた該液状樹脂を硬化させる硬化工程と、を備える。
本発明の保護部材の形成方法では、樹脂供給工程において、ステージの上面の中心または保持部の保持面に保持されたウエーハの上面の中心に向けて所定量の液状樹脂を供給し、樹脂付着工程において、ステージと対面する保持部の保持面に保持するウエーハの下面の中心またはウエーハと対面するステージの下面の中心に付着する程度の液状樹脂を付着させてから、拡張工程において、ステージとウエーハとで液状樹脂を挟み込んで押圧するため、樹脂供給工程で供給された液状樹脂に凹部が形成されたとしても、拡張工程において拡張された液状樹脂には凹部が形成されない。したがって、その後に硬化工程を実施すると、気泡がない保護部材をウエーハの一方の面に形成することができ、後のウエーハの研削によって、ウエーハを高精度に平坦に仕上げることができる。
樹脂供給工程を示す断面図である。 樹脂付着工程を示す断面図である。 ウエーハの下面に液状樹脂が付着した状態を示す断面図である。 拡張工程を示す断面図である。 ウエーハの径方向に液状樹脂が拡張された状態を示す断面図である。 硬化工程を示す断面図である。 樹脂供給工程,樹脂付着工程の第2例を示す断面図である。 拡張工程の第2例を示す断面図である。 硬化工程の第2例を示す断面図である。
以下では、添付の図面を参照しながら、被加工物であるウエーハの一方の面の全面を保護する保護部材を形成する方法について説明する。
1 保護部材の形成方法の第1例
(1) 樹脂供給工程
まず、図1(a)に示すように、液状樹脂が滴下されるシート2をステージ1の上面1aに載置し、図示しない吸引源の吸引力を上面1aに作用させてシート2を吸引保持する。シート2は、特に材質が限定されるものではなく、例えばPET(ポリエチレンテレタレート)によって構成されている。
続いて、ステージ1の上方側にある樹脂供給ノズル3から、所定量の液状樹脂4をステージ1の上面1aに吸引保持されたシート2の上面の中心に滴下する。液状樹脂4は、ウエーハの一方の面を保護する保護部材となるもので、例えば紫外線硬化樹脂を使用する。図1(b)に示すように、適量の液状樹脂4がシート2の上面に堆積して液溜まりの状態の液状樹脂40になった時点で、樹脂供給ノズル3からシート2に液状樹脂4を滴下するのを停止する。シート2の上に溜まった液状樹脂40には、その中心部分に凹部5が形成されている。なお、滴下する液状樹脂4の量は、後に液状樹脂が硬化して保護部材となる部分の厚さとウエーハの面積とにより求められる。
(2) 樹脂付着工程
図2に示すように、ステージ1の上面1aと対面する位置に、保持部10に保持されたウエーハWを位置させる。ウエーハWは、円柱状のインゴットをワイヤーソーによってスライスされてデバイスが形成される前のものである。
保持部10は、ウエーハWを吸引保持する保持面12を有するポーラス部材11を有しており、保持面12には、吸引源が接続されている。保持部10には、保持部10をステージ1に接近または離反させる方向に昇降させる昇降手段13が接続されている。一方、樹脂付着手段14は、保持部10の近傍に配設されており、液状樹脂を載せるバー状のプレート15と、鉛直方向の軸を中心としてプレート15を回転させる回転部16と、プレート15を昇降させる昇降部17とにより少なくとも構成されている。回転部16がプレート15を回転させることにより、プレート15を、ノズル等から液状樹脂の滴下が行われる位置と、液状樹脂を付着させる所望の位置との間を移動させることができる。
なお、保持部10は、保持面12に吸引源に連通する吸引溝を形成してウエーハWを吸引保持させても良い。
保持部10は、吸引源によって吸引力を保持面12に作用させてウエーハWの上面Waを保持面12で吸引保持し、ウエーハWの下面Wbをステージ1に吸引保持されたシート2と対面させる。次いで、プレート15の一端の上面に適量の液状樹脂6を付着させる。そして、回転部16がプレート15を回転させ、プレート15を、保持部10に吸引保持されたウエーハWの中心位置の直下に移動させる。液状樹脂6の量は、少なくともウエーハWの下面Wbに付着する程度の少ない量であればよい。なお、液状樹脂6は、上記した液状樹脂4と同様のものを使用する。
また、樹脂付着手段14は、プレート15を回転部16で回転させウエーハの中心に液状樹脂6を付着させる構成としたが、ウエーハの中心に液状樹脂6を付着させる構成であれば、プレート15を直動移動させても良いし、ウエーハの外周を保持する外周保持部が、ウエーハを保持して上面下面を反転させる反転軸を備え、ウエーハの上面に液状樹脂6を付着(滴下)させ、反転軸でウエーハを反転させ、反転したウエーハを保持部10に保持させるようにしても良い。
次に、昇降部17がプレート15を上昇させて、図3に示すように、ウエーハWの中心の下面Wbに液状樹脂6を付着させる。この液状樹脂6は、ウエーハWの下面Wbから落下せずに、下面Wbにおいて付着された状態が維持される。なお、液状樹脂6をウエーハWの中心の下面Wbに付着させる際は、プレート15が上昇するのではなく、保持部10が下降するようにしてもよい。
(3) 拡張工程
その後、ステージ1の中心の平面方向の位置と保持部10の保持面12が保持するウエーハWの中心の平面方向の位置とを一致させ、昇降手段13によって保持部10をステージ1に接近させる方向に下降させる。
保持部10が下降していくと、ウエーハWの下面Wbに付着した液状樹脂6が、ウエーハWの下面Wbよりも先に液状樹脂40の凹部5に接触する。さらに、保持部10が下降していくと、凹部5に接触した液状樹脂6が液状樹脂40内に押し込まれていき、凹部5が存在しない状態になる。そしてさらに、図5に示すように、保持部10を鉛直方向下方に下降させて押圧することで、液状樹脂40をウエーハWの径方向に拡張させる。拡張された状態の液状樹脂40には凹部がなくなることから、液状樹脂40に空気が入り込むことはない。このようにしてウエーハWの下面Wbの全面に液状樹脂40を押し拡げる。
なお、本工程では、保持部10を下降させる代わりに、ステージ1を上昇させてもよい。すなわち、ステージ1と保持部10とを接近させて液状樹脂を押圧できればよい。
(4)硬化工程
拡張工程を実施した後、図6に示すように、例えばステージ1の内部に配設された複数のUVランプ18によって図5に示した液状樹脂40に向けて紫外光を照射して硬化させる。紫外光の刺激により液状樹脂40が硬化することにより、ウエーハWの下面Wbの全面を保護する保護部材41が形成される。次に、保持部10は、保持面12に保持されたウエーハWの上面Waに対する吸引保持を解除し、昇降手段13によって保持部10を上昇させ、ウエーハWの上面Waから保持面12を離反させる。その後は、例えば研削砥石などによってウエーハWの上面Wa側から研削を行い、その後、保護部材41を剥離してから研削した上面側を保持し、ウエーハWの下面Wbを研削する。
このように、本発明の保護部材の形成方法では、樹脂供給工程の後に樹脂付着工程を実施して保持部10の保持面12に吸引保持されるウエーハWの下面Wbの中心に付着する程度の液状樹脂6を下面Wbに付着させてから、拡張工程を実施するように構成したため、ウエーハの下面Wbに付着された液状樹脂6から先に液状樹脂40の凹部5に接触させ、続いて液状樹脂6が付着されていない部分のウエーハの下面Wbで液状樹脂40を押し付けることにより、凹部5がなくなるため、液状樹脂40内に気泡が混入しないようにウエーハWの下面Wbにおいて液状樹脂40を拡張することができる。
その後は、硬化工程を実施して液状樹脂40を硬化させるため、ウエーハWの下面Wbの全面を保護する保護部材41を形成することができ、その後の研削によって、ウエーハWの両面を平坦に形成することができる。
2 保護部材の形成方法の第2例
本発明に係る保護部材の形成方法は、上記の構成に限定されるものではなく、シートを保持するステージとウエーハWを保持する保持部とを上下逆さまに配置して行ってもよい。すなわち、図7に示すように、ポーラス部材21を有する保持部20を、シート2aを保持するステージ23の下側に配置させて例えばステージ23側を昇降可能な構成にしてもよい。
(1)樹脂供給工程
まず、保持部20の保持面22にウエーハWの下面Wb側を吸引保持し、吸引保持されたウエーハWの上面Waの中心に所定量の液状樹脂を滴下して堆積させ、液溜まりの状態の液状樹脂40aとする。ここにいう所定量は、上記第1例と同様に、後に液状樹脂が硬化して保護部材となる部分の厚さとウエーハWの面積とにより求められる。
なお、保持部20は、保持面22に吸引源に連通する吸引溝を形成してウエーハWを吸引保持させても良い。
(2)樹脂付着工程
ウエーハWに対面するステージ23は、図示しない吸引源の吸引力を保持面23aに作用させてシート2aを保持面23aで吸引保持し、シート2aの下面を保持部20に吸引保持されたウエーハWと対面させる。
次いで、樹脂付着手段14aのプレート15の一端の上面に適量の液状樹脂6aを付着させた後、回転部16がプレート15を回転させ、プレート15をステージ23に吸引保持されたシート2aの中心位置の直下に移動させる。続いて昇降部17がプレート15を上昇させ、シート2aの中心の下面に液状樹脂6aを付着させる。この液状樹脂6aは、図8に示すように、シート2aの下面から落下せずに、該下面において付着された状態が維持される。液状樹脂6aの量は、少なくともウエーハWの下面Wbに付着する程度の少ない量であればよい。なお、液状樹脂6aをシート2aの中心の下面に付着させる際は、プレート15が上昇するのではなく、ステージ23が下降するようにしてもよい。
また、樹脂付着手段14aでは、回転部16がプレート15を回転させ液状樹脂6aをシートの中心に位置づけているが、シート2aの中心に液状樹脂6aを付着させる機構であれば、回転部16に限らず、シート2aの外側からシート2aの中心に向かって直動する直動部を備える構成であっても良い。
(3)拡張工程
その後、ステージ23の中心の水平方向の位置と保持部20の保持面22が保持するウエーハWの中心の水平方向の位置とを一致させ、ステージ23を下降させて、ステージ23が保持するシート2aをウエーハWの上に堆積された液状樹脂40aに押し付ける。このとき、シート2aの下面に付着した液状樹脂6aがシート2aの下面よりも先に液状樹脂40aの凹部5aに接触する。さらに、ステージ23が下降していくと、凹部5aに接触した液状樹脂6aが液状樹脂40a内に押し込まれていき、凹部5aが存在しない状態となる。このようにして、ウエーハWの上面Waにおいて径方向に液状樹脂40aを拡張させる。この拡張された液状樹脂40aには、空気が入り込むことはない。
なお、本工程では、ステージ23を下降させる代わりに、保持部20を上昇させてもよい。すなわち、ステージ23と保持部20とを接近させて液状樹脂を押圧できればよい。
(4)硬化工程
拡張工程を実施した後、図9に示すように、例えばステージ23の内部に配設された複数のUVランプ18aによって、図8に示した液状樹脂40aに向けて紫外光を照射して硬化させる。紫外光の刺激により液状樹脂40aが硬化することにより、ウエーハWの上面Waの全面を保護する保護部材41aが形成される。このように、液状樹脂40aに気泡が混入しないように、ウエーハWの上面Waの全面に貼着することができる。したがって、研削後のウエーハWの両面を平坦にすることができる。
なお、樹脂付着手段14,14aは、上記の構成に限定されない。例えばプレート15の内部に配管を配設してプレートの先端側から滴量の液状樹脂6、6aを噴出させる構成にしてもよい。
1:ステージ 1a:保持面 2:シート 3:樹脂供給ノズル
4,40,40a:液状樹脂 41:保護部材 5,5a:凹部 6,6a:液状樹脂
10:保持部 11:ポーラス部材 12:保持面 13:昇降手段
14,14a:樹脂付着手段 15:プレート 16:回転部 17:昇降部
18,18a:UVランプ
20:保持部 21:ポーラス部材 22:保持面 23:ステージ 23a:保持面

Claims (2)

  1. ウエーハの一方の面の全面に液状樹脂を押し拡げ硬化させて保護部材を形成する保護部材の形成方法であって、
    ステージの上面の中心に所定量の液状樹脂を供給し、中心に凹部が形成された液溜まりの状態の液状樹脂を堆積させる樹脂供給工程と、
    該ステージと対面し該保持部の保持面に保持されるウエーハの下面の中心に、該ウエーハに付着する程度の液状樹脂を付着させる樹脂付着工程と、
    該ステージの中心と該保持部の該保持面が保持するウエーハの中心とを一致させ、該ステージと該保持部とを接近させて該液状樹脂を押圧することにより、該ウエーハの下面の中心に付着させた液状樹脂が、該液溜まりの状態の液状樹脂内に押し込まれ、該凹部が存在しない状態となり、ウエーハの該下面の全面に該液状樹脂を押し拡げる拡張工程と、
    押し拡げられた該液状樹脂を硬化させる硬化工程と、を備える保護部材の形成方法。
  2. ウエーハの一方の面の全面に液状樹脂を押し拡げ硬化させて保護部材を形成する保護部材の形成方法であって、
    下面が保持部の保持面に保持されたウエーハの上面の中心に所定量の液状樹脂を供給し、中心に凹部が形成された液溜まりの状態の液状樹脂を堆積させる樹脂供給工程と、
    該ウエーハと対面するステージの下面の中心に、該ウエーハに付着する程度の液状樹脂を付着させる樹脂付着工程と、
    該保持部の保持面に保持されたウエーハの中心と該ステージの中心とを一致させ、該ウエーハと該ステージとを接近させて該液状樹脂を押圧することにより、該ステージの下面の中心に付着させた液状樹脂が、該液溜まりの状態の液状樹脂内に押し込まれ、該凹部が存在しない状態となり、ウエーハの該上面の全面に該液状樹脂を押し拡げる拡張工程と、
    押し拡げられた該液状樹脂を硬化させる硬化工程と、を備える保護部材の形成方法。
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