JP6680639B2

JP6680639B2 - 加工方法

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Publication number: JP6680639B2
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Inventors: 哲一杉谷
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Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2020-04-15
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Also published as: JP2018018923A

Description

本発明は、封止層が形成された封止ウェーハを研削加工する加工方法に関する。

近年、半導体製造工程においては、デバイス等をより集積化し小型化する技術として、例えば、ＷＬＣＳＰ（ＷａｆｅｒＬｅｖｅｌＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）と呼ばれるパッケージ技術や、ＴＳＶ（Through Silicon Via）と呼ばれる貫通電極（金属ポスト）を用いて基板上に積層された複数のデバイスチップ同士を接続する３次元実装技術等が用いられている。ＷＬＣＳＰでは、ウェーハの表面に再配線層と再配線層を介してデバイス中の電極に接続する金属ポストとを形成後、デバイス面側の金属ポスト及びデバイスを樹脂封止して封止層を形成する。一方、ＴＳＶウェーハは、基板上に積層された複数のデバイスチップが樹脂封止されて構成されており、複数のデバイスチップを貫通電極で接続している。

ＷＬＣＳＰでは、金属ポストを封止層表面に露出させた後、金属ポストの端面に電極バンプと呼ばれる外部端子を形成する。その後、ウェーハを切削ブレード等で切削して個々のチップへと分割する。金属ポストを封止層表面に露出させる方法としては、例えば、研削砥石で封止層を粗研削した後、バイト加工手段で仕上げ加工を行う方法がある（例えば、特許文献１参照）。

ＴＳＶウェーハの製造工程においては、貫通電極の接触不良が発生しないように、相互に接触するデバイスチップの面に貫通電極が確実に接触する必要があるため、デバイスチップ同士が接触する面を均一な平面に形成することが重要となっている。そのため、基板上に搭載されたデバイスチップを封止した封止樹脂を硬化させた後、基板を分割する前に、例えば研削装置を用いて研削加工することで、封止層を薄化するとともにデバイスチップ同士が接触する面を均一な平面に形成している（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３−００８８９８号公報特開２０１１−０４０５１１号公報

したがって、ＴＳＶウェーハの製造工程やＷＬＣＳＰにおいては、金属ポストが埋設された樹脂封止層を研削する。しかし、例えば、上記特許文献１に記載の加工方法では、研削装置とバイト旋削装置の２種類の加工装置が必要となり、加工コストが嵩むという問題がある。

一方、研削砥石のみで封止層を研削して金属ポストを露出させようとする場合には、以下のような問題がある。例えば、封止層を形成する際に、熱膨張率等の物性を調整するためのフィラー（微粒子）が混合されることがあり、このフィラーによって熱膨張率の差により生じる加熱時のパッケージの破損を防止している。そして、フィラーの硬度は、通常、封止層のベースとなる硬化した樹脂の硬度より高い。そのため、例えばシリコンウェーハ等を研削する場合に比べて、研削砥石で封止層を研削する際には研削ホイールの研削砥石がフィラーに接触することで研削砥石はより多く消耗する。

砥粒径が比較的大きい砥粒を含む研削砥石を用いて研削することで、研削ホイールの砥石消耗量を抑えることも可能ではある。しかし、比較的大きい砥粒を含む研削砥石で金属ポストの端面を露出させるまで封止層を研削すると、金属ポストの延性及び加工点の加工熱等により、研削砥石による金属ポストの引きずりが多く発生する。そして、研削砥石によって引きずられた金属ポストが隣接する金属ポストと接触して短絡してしまうという問題がある。

よって、ウェーハ上に複数の金属ポストが形成されるとともにフィラーを含有し金属ポストを被覆する封止層が形成された封止ウェーハを研削して金属ポストの端面を露出させる場合には、装置構成を原因とする加工コストの増加を抑え、かつ、研削砥石の過剰な消耗を抑えるとともに金属ポストの引きずりが発生することを抑止するという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、ウェーハ上に複数の金属ポストが形成されるとともにフィラーを含有し該金属ポストを被覆する封止層が形成された封止ウェーハを研削して該金属ポストの端面を露出させる加工方法であって、チャックテーブルで該封止層を露出させた状態で封止ウェーハを保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、粗研削砥石を備える粗研削ホイールにより該チャックテーブルで保持された封止ウェーハの該封止層を該金属ポストの端面に至らない厚みまで研削して薄化する粗研削ステップと、該粗研削ステップを実施した後、粗研削砥石の砥粒よりも粒径の小さい砥粒を含有する仕上げ研削砥石を備える仕上げ研削ホイールにより該チャックテーブルで保持された封止ウェーハの該封止層を研削して該金属ポストの端面を露出させる仕上げ研削ステップと、を備え、該粗研削ステップでは、該封止層と該粗研削砥石とが接触する加工点に純水を供給しつつ該封止層の粗研削を実施し、該仕上げ研削ステップでは、該封止層と該仕上げ研削砥石とが接触する加工点に砥材を含む加工液を供給しつつ該封止層の仕上げ研削を実施する加工方法である。

前記仕上げ研削ステップでは、前記粗研削ステップで発生した研削廃液を前記加工液として供給しつつ前記封止層の仕上げ研削を実施すると好ましい。

本発明に係る加工方法は、チャックテーブルで封止層を露出させた状態で封止ウェーハを保持する保持ステップと、保持ステップを実施した後、粗研削砥石を備える粗研削ホイールによりチャックテーブルで保持された封止ウェーハの封止層を金属ポストの端面に至らない厚みまで研削して薄化する粗研削ステップと、粗研削ステップを実施した後、粗研削砥石の砥粒よりも粒径の小さい砥粒を含有する仕上げ研削砥石を備える仕上げ研削ホイールによりチャックテーブルで保持された封止ウェーハの封止層を研削して金属ポストの端面を露出させる仕上げ研削ステップと、を備え、粗研削ステップでは、封止層と粗研削砥石とが接触する加工点に純水を供給しつつ封止層の粗研削を実施し、仕上げ研削ステップでは、封止層と仕上げ研削砥石とが接触する加工点に砥材を含む加工液を供給しつつ封止層の仕上げ研削を実施することで、仕上げ研削砥石の過剰な消耗を抑え、かつ金属ポストの引きずりが発生することを抑えつつ、金属ポストの端面を封止層から露出させることができる。また、本加工方法では、バイト旋削装置を使用する必要がないことから、装置構成を原因とする加工コストの増加を抑えることができる。

また、仕上げ研削ステップでは、粗研削ステップで発生した研削廃液を加工液として供給しつつ封止層の仕上げ研削を実施することで、加工液として研削廃液を利用することによる加工コストの削減や、環境により易しいクリーンな加工を実施することができる。

粗研削手段と仕上げ研削手段とを備える研削装置の一例を示す斜視図である。チャックテーブルで封止層を露出させた状態で封止ウェーハを保持した状態を示す断面図である。封止ウェーハの封止層と粗研削砥石とが接触する加工点に純水を供給しつつ、粗研削ホイールにより封止層を金属ポストの上端面に至らない厚みまで研削して薄化している状態を示す断面図である。封止ウェーハの封止層が金属ポストの上端面に至らない厚みまで研削して薄化された状態を示す断面図である。封止層と仕上げ研削砥石とが接触する加工点に砥材を含む加工液を供給しつつ、仕上げ研削砥石によりチャックテーブルで保持された封止ウェーハの封止層を研削して金属ポストの上端面を露出させる状態を示す断面図である。仕上げ研削が施され金属ポストの上端面が露出した状態の封止ウェーハを示す断面図である。

図１に示す研削装置１は、封止ウェーハＷを保持して回転可能な複数（図示の例においては３つ）のチャックテーブル２と、チャックテーブル２に保持される封止ウェーハＷに対して粗研削を施す粗研削手段４と、粗研削手段４によって粗研削された封止ウェーハＷを仕上げ研削する仕上げ研削手段３と、粗研削手段４を垂直方向に研削送りする第一の研削送り手段６と、仕上げ研削手段３を垂直方向に研削送りする第二の研削送り手段５とを備えている。

図１、２に示す封止ウェーハＷは、例えば、シリコンからなり外径が円板形状であるシリコンウェーハＷ１を備えている。図２に示すシリコンウェーハＷ１は、例えば、予め裏面Ｗ１ｂが研削されて所定の厚さに薄化されており、シリコンウェーハＷ１の表面Ｗ１ａには格子状に形成された複数の分割予定ラインＳによって区画された各領域にＬＳＩ等のデバイスＤが形成されている。表面Ｗ１ａ上には、図示しない再配線層が形成されており、図示しない再配線上には、デバイスＤの電極に電気的に接続する複数の金属ポストＰが形成されている。各金属ポストＰの上端面の高さ位置は、略同一のとなっている。シリコンウェーハＷ１の表面Ｗ１ａ上には、各金属ポストＰが被覆されるようにして硬化樹脂等からなる封止層Ｗ２が形成されている。封止層Ｗ２中には、封止層Ｗ２の強度を高める等の役割を果たすＳｉＣ等の無機フィラーＦが含まれている。なお、封止ウェーハＷは、ＴＳＶウェーハ等であってもよい。

図１に示す研削装置１のベース１Ａ上の前方（−Ｙ方向側）は、ロボット７３によってチャックテーブル２に対して封止ウェーハＷの着脱が行われる領域である着脱領域となっており、ベース１Ａ上の後方（＋Ｙ方向側）は、粗研削手段４又は仕上げ研削手段３によってチャックテーブル２上に保持された封止ウェーハＷの研削が行われる領域である研削領域となっている。

ベース１Ａの前方側には、研削前の封止ウェーハＷを収容する第一のカセット７１及び研削済みの封止ウェーハＷを収容する第二のカセット７２とを備えている。第一のカセット７１及び第二のカセット７２の近傍には、第一のカセット７１から研削前の封止ウェーハＷを搬出すると共に、研削済みの封止ウェーハＷを第二のカセット７２に搬入する機能を有するロボット７３が配設されている。

ロボット７３は、屈曲自在なアーム部７３０の先端に封止ウェーハＷを保持する保持部７３１が設けられた構成となっており、保持部７３１の可動域には、加工前の封止ウェーハＷを所定の位置に位置合わせする位置合わせ手段７４及び研削済みの封止ウェーハＷを洗浄する洗浄手段７５が配設されている。洗浄手段７５は、例えば、枚葉式のスピンナー洗浄装置であり、研削済みの封止ウェーハＷを吸引保持する保持テーブル７５０を備えている。

位置合わせ手段７４の近傍には第一の搬送手段１１ａが配設され、洗浄手段７５の近傍には第二の搬送手段１１ｂが配設されている。第一の搬送手段１１ａは、位置合わせ手段７４に載置された研削前の封止ウェーハＷをいずれかのチャックテーブル２に搬送する機能を有し、第二の搬送手段１１ｂは、いずれかのチャックテーブル２に保持された研削済みの封止ウェーハＷを洗浄手段７５に搬送する機能を有する。

ベース１Ａ上の後方側（＋Ｙ方向側）には、コラム１Ｂが立設されており、コラム１Ｂの−Ｙ方向側の側面には第一の研削送り手段６と第二の研削送り手段５とが並べて配設されている。

ベース１Ａ上には、ベース１Ａ上に立設する壁部１３０とコラム１Ｂとで囲まれた平面視が矩形の凹状部分が形成されており、この凹状部分にターンテーブル１２が配設されている。この凹状部分は、チャックテーブル２及びターンテーブル１２から流下する使用済みの研削水を受け止める研削水収容部１３となる。ターンテーブル１２の上面には、例えば３つのチャックテーブル２が周方向に等間隔を空けて配設されている。ターンテーブル１２の中心には、ターンテーブル１２を自転させるための図示しない回転軸が配設されており、回転軸を中心としてターンテーブル１２を自転させることができる。複数のチャックテーブル２は、ターンテーブル１２によって自転及び公転可能に支持されており、ターンテーブル１２の回転によって、いずれかのチャックテーブル２が第一の搬送手段１１ａ及び第二の搬送手段１１ｂの近傍に位置付けされる構成となっている。

封止ウェーハＷを保持するチャックテーブル２は、例えば、その外形が円形状であり、ポーラス部材等からなり封止ウェーハＷを吸着する吸着部２９と、吸着部２９を支持する枠体２８とを備える。吸着部２９は吸引源２７に連通し、吸引源２７が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部２９の露出面である保持面２９ａに伝達されることで、チャックテーブル２は保持２９ａ上で封止ウェーハＷを吸引保持する。

第一の研削送り手段６は、垂直方向の軸心を有するボールネジ６０と、ボールネジ６０と平行に配設された一対のガイドレール６１と、ボールネジ６０に連結されボールネジ６０を回動させるモータ６２と、内部のナットがボールネジ６０に螺合すると共に側部がガイドレール６１に摺接する昇降部６３とから構成され、モータ６２がボールネジ６０を回転させることに伴い昇降部６３がガイドレール６１にガイドされて昇降する構成となっている。昇降部６３は粗研削手段４を支持しており、昇降部６３の昇降によって粗研削手段４も昇降する。

第二の研削送り手段５は、垂直方向の軸心を有するボールネジ５０と、ボールネジ５０と平行に配設された一対のガイドレール５１と、ボールネジ５０に連結されボールネジ５０を回動させるモータ５２と、内部のナットがボールネジ５０に螺合すると共に側部がガイドレール５１に摺接する昇降部５３とから構成され、モータ５２がボールネジ５０を回転させることに伴い昇降部５３がガイドレール５１にガイドされて昇降する構成となっている。昇降部５３は仕上げ研削手段３を支持しており、昇降部５３の昇降によって仕上げ研削手段３も昇降する。

粗研削手段４は、垂直方向の軸心を有するスピンドル４０と、スピンドル４０を回転可能に支持するハウジング４１と、スピンドル４０を回転駆動するモータ４２と、スピンドル４０の下端に接続された円形状のマウント４３と、マウント４３の下面に着脱可能に接続された粗研削ホイール４４とを備える。粗研削ホイール４４は、環状のホイール基台４４１と、ホイール基台４４１の底面に環状に配設された略直方体形状の複数の粗研削砥石４４０とを備える。粗研削砥石４４０は、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。なお、粗研削砥石４４０の形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。粗研削砥石４４０は、粗研削に用いられる砥石であり、砥石中に含まれる砥粒の粒径は、比較的大きく、例えば、図２に示す封止層Ｗ２に含まれるフィラーＦの粒径よりも大きい。

スピンドル４０は、例えば、中空に形成されており、スピンドル４０の軸心には、研削水を流通させる流路４０ａが形成されている。流路４０ａの上端側には、配管４００ａを介して、粗研削手段４に研削水として純水を供給する研削水供給手段８０が接続されている。研削水供給手段８０は、純水が貯留されている純水源８００と、純水源８００に貯留されている純水を配管４００ａに流入させるポンプ等からなる純水送り部８０１とを備えている。流路４０ａの下端側は、マウント４３を通り粗研削ホイール４４において下方に開口している。

研削水供給手段８０から粗研削手段４に供給された純水は、スピンドル４０中の流路４０ａを通り、粗研削ホイール４４から下方に向かって吐出され、粗研削砥石４４０と封止ウェーハＷとが接触する加工点に到達し、加工点を冷却・洗浄する。

図１に示すように、使用済みの研削水を収容する研削水収容部１３には、粗研削手段４において使用された研削水と仕上げ研削手段３において使用された研削水とが混じらないようにするための境界部１４が立設されている。そして、研削水収容部１３は、境界部１４によって第一収容領域１３ａと第二収容領域１３ｂとに区画されている。なお、例えば、ターンテーブル１２上に、ターンテーブル１２の回転中心から径方向外側に向かって延び各チャックテーブル２を区分けする仕切り部を設けて、粗研削由来の研削水と仕上げ研削由来の研削水とが混ざらないようにしてもよい。

第一収容領域１３ａには、粗研削手段４において使用された研削水（粗研削廃液）を外部に排出する排水口１５が配設されており、排水口１５は、排水管１５ａを介して、排水口１５から排水される粗研削廃液を貯水する粗研削廃液回収タンク８２０に連通している。粗研削廃液回収タンク８２０は、粗研削廃液を加工液として仕上げ研削手段３に供給する加工液供給手段８２の一部であり、加工液供給手段８２は、メッシュ材等で形成されるフィルター８２１と、ポンプ等からなり粗研削廃液回収タンク８２０から加工液を汲み上げる加工液送り部８２２とを備えている。加工液送り部８２２は、配管３００ａを介して、後述するスピンドル３０の流路３０ａの上端側に連通している。なお、フィルター８２１は、排水管１５ａに配設されていてもよい。

仕上げ研削手段３は、垂直方向の軸心を有するスピンドル３０と、スピンドル３０を回転可能に支持するハウジング３１と、スピンドル３０を回転駆動するモータ３２と、スピンドル３０の下端に接続された円形状のマウント３３と、マウント３３の下面に着脱可能に接続された仕上げ研削ホイール３４とを備える。仕上げ研削ホイール３４は、ホイール基台３４１と、ホイール基台３４１の底面に環状に配設された略直方体形状の複数の仕上げ研削砥石３４０とを備える。仕上げ研削砥石３４０は、例えば、レジンボンドやメタルボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。なお、仕上げ研削砥石３４０の形状は、環状に一体に形成されているものでもよい。仕上げ研削砥石３４０は、仕上げ研削に用いられる砥石であり、砥石中に含まれる砥粒は、粗研削砥石４４０に含まれる砥粒よりも粒径の小さい砥粒である。

スピンドル３０は、例えば、中空に形成されており、スピンドル３０の軸心には、加工液を流通させる流路３０ａが形成されており、流路３０ａの下端側は、マウント３３を通り仕上げ研削ホイール３４において下方に開口している。

加工液供給手段８２から仕上げ研削手段３に供給された加工液は、スピンドル３０中の流路３０ａを通り、仕上げ研削ホイール３４から下方に向かって吐出され、仕上げ研削砥石３４０と封止ウェーハＷとが接触する加工点に到達し、加工点を冷却・洗浄する。仕上げ研削手段３において使用された加工液は、第二収容領域１３ｂに形成された排水口１６から外部に排出される。

以下に、図１に示す研削装置１を用いて本発明に係る加工方法を実施する場合の、加工方法の各ステップ及び研削装置１の動作について説明する。

（１）保持ステップ
まず、図１に示すターンテーブル１２が自転することで、封止ウェーハＷが載置されていない状態のチャックテーブル２が公転し、チャックテーブル２が第一の搬送手段１１ａの近傍まで移動する。ロボット７３が第一のカセット７１から一枚の封止ウェーハＷを引き出し、封止ウェーハＷを位置合わせ手段７４に移動させ封止層Ｗ２が上側を向いた状態で載置する。次いで、位置合わせ手段７４において封止ウェーハＷが所定の位置に位置決めされた後、第一の搬送手段１１ａが、位置合わせ手段７４上の封止ウェーハＷをチャックテーブル２上に移動させる。そして、図２に示すように、チャックテーブル２の中心と封止ウェーハＷの中心とが略合致するように、封止ウェーハＷが裏面Ｗ１ｂ側を下にして保持面２９ａ上に載置される。そして、吸引源２７により生み出される吸引力が保持面２９ａに伝達されることにより、チャックテーブル２が封止ウェーハＷを封止層Ｗ２を上方に向かって露出させた状態で吸引保持する。

（２）粗研削ステップ
例えば、図１に示すターンテーブル１２が＋Ｚ軸方向から見て時計回り方向に自転することで、封止ウェーハＷを保持したチャックテーブル２が公転し、封止ウェーハＷが粗研削手段４の下まで移動して、粗研削手段４に備える粗研削ホイール４４とチャックテーブル２に保持された封止ウェーハＷとの位置合わせがなされる。位置合わせは、例えば、図３に示すように、粗研削ホイール４４の回転中心がチャックテーブル２の回転中心に対して所定の距離だけ＋Ｙ方向にずれ、粗研削砥石４４０の回転軌道がチャックテーブル２の回転中心を通るように行われる。

粗研削ホイール４４と封止ウェーハＷとの位置合わせが行われた後、スピンドル４０が回転駆動されるのに伴って粗研削ホイール４４が＋Ｚ方向側から見て例えば反時計回り方向に回転する。また、粗研削手段４が第一の研削送り手段６により−Ｚ方向へと送られ、回転する粗研削ホイール４４の粗研削砥石４４０が封止ウェーハＷの封止層Ｗ２に当接することで粗研削加工が行われる。粗研削中は、チャックテーブル２が＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に自転するのに伴って、保持面２９ａ上に保持された封止ウェーハＷも回転するので、粗研削砥石４４０が封止層Ｗ２中のフィラーＦごと封止層Ｗ２の全面の粗研削加工を行う。また、研削水供給手段８０が、純水をスピンドル４０中の流路４０ａを通して粗研削砥石４４０とウェーハＷの封止層Ｗ２との接触部位である加工点に供給して、粗研削砥石４４０と封止層Ｗ２との加工点を冷却・洗浄する。なお、チャックテーブル２脇に、純水を通水させる別途のノズルを配設し、研削水供給手段８０からこのノズルに純水を流入させて、粗研削手段４の外部から加工点に対して純水を供給するものとしてもよい。

粗研削砥石４４０の底面が金属ポストＰの上端面から＋Ｚ方向に僅かに上方にある図３に示す位置Ｚ１に至るまで、回転する粗研削ホイール４４が所定の研削送り速度で−Ｚ方向へと送られることで、図４に示すように封止ウェーハＷの封止層Ｗ２の上面が金属ポストＰの上端面に至らない厚みまで封止層Ｗ２が研削される。

図１に示す研削水供給手段８０から粗研削砥石４４０とウェーハＷの封止層Ｗ２との加工点に供給された純水は、加工点を冷却しかつ加工点に生じた研削屑を除去し、研削廃液となって研削屑と共にチャックテーブル２及びターンテーブル１２から第一収容領域１３ａへと流下し、排水口１５から排水される。加工点に生じた研削屑には、粗研削砥石４４０から脱粒した砥粒、封止層Ｗ２由来のフィラーＦが含まれている。粗研削砥石４４０から脱粒した砥粒及びフィラーＦを含み排水口１５から排水された研削廃液は、排水管１５ａを通り、後述する仕上げ研削ステップで使用される加工液として粗研削廃液回収タンク８２０内部に貯留されていく。

（３）仕上げ研削ステップ
封止ウェーハＷの封止層Ｗ２の上面が金属ポストＰの上端面に至らない厚みまで封止層Ｗ２が研削された後、粗研削手段４が上方へ移動し封止ウェーハＷから離間する。次いで、図１に示すターンテーブル１２が＋Ｚ方向から見て時計回り方向に自転することで、粗研削後の封止ウェーハＷを保持するチャックテーブル２が公転し、チャックテーブル２が仕上げ研削手段３の下方まで移動する。仕上げ研削ホイール３４と封止ウェーハＷとの位置合わせが行われた後、仕上げ研削手段３が第二の研削送り手段５により−Ｚ方向へと送られ、図５に示すように回転する仕上げ研削砥石３４０が封止ウェーハＷの封止層Ｗ２に当接することで仕上げ研削加工が行われる。仕上げ研削中は、チャックテーブル２が＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に自転するのに伴って、保持面２９ａ上に保持された封止ウェーハＷも回転するので、仕上げ研削砥石３４０が封止層Ｗ２中のフィラーＦごと封止層Ｗ２の全面の仕上げ削加工を行う。

仕上げ研削加工中は、図１に示す加工液供給手段８２が、粗研削廃液回収タンク８２０内部に貯留されている加工液を、仕上げ研削手段３に対して供給する。すなわち、加工液送り部８２２が、粗研削廃液回収タンク８２０から加工液送り部８２２内部に加工液を汲み上げ、汲み上げた加工液を配管３００ａに流入させる。加工液は、粗研削廃液回収タンク８２０から加工液送り部８２２に移動する際に、フィルター８２１を通過する。フィルター８２１のメッシュサイズは、例えば、粗研削砥石４４０の砥粒は通過させず、図５に示す封止ウェーハＷの封止層Ｗ２に含まれるフィラーＦは通過させるサイズに設定されている。したがって、加工液供給手段８２から仕上げ研削手段３に供給される加工液には、粗研削砥石４４０の砥粒や封止層Ｗ２の樹脂由来の研削屑は含まれず、封止層Ｗ２由来のフィラーＦが含まれる。

加工液は、配管３００ａ及び流路３０ａを通り、図５に示すように研削ホイール３４において下方に向かって噴出され、仕上げ研削砥石３４０と封止ウェーハＷの封止層Ｗ２との加工点に供給されて、仕上げ研削砥石３４０と封止層Ｗ２との加工点を冷却・洗浄する。なお、チャックテーブル２の脇に、加工液を通水させる別途のノズルを配設し、加工液供給手段８２からこのノズルに加工液を流入させて、仕上げ研削手段３の外部から加工点に対して加工液を供給するものとしてもよい。

加工点に供給された加工液中のフィラーＦは砥材として作用し、フィラーＦによって、仕上げ研削中に発生する研削屑や仕上げ研削砥石３４０中の磨り減った砥粒を原因とする研削砥石３４０の目詰まりが解消される。また、フィラーＦが仕上げ研削砥石３４０中の砥粒の脱粒を促進させることで、研削砥石３４０が金属ポストＰに接触した場合における金属ポストＰの引きずりの発生が抑止される。これは、仕上げ研削砥石３４０中の砥粒は、固定砥粒として封止層Ｗ２とほぼ継続的に接触しているのに対して、砥材であるフィラーＦは、遊離砥粒として封止層Ｗ２上で流動しており、仕上げ研削砥石３４０と封止層Ｗ２との加工点に接触して加工に寄与したり加工点から逃げたりすることができるため、加工熱が仕上げ研削砥石３４０中の砥粒に比べて蓄熱しにくいからである。よって、フィラーＦは、金属ポストＰの引きずり発生の要因の１つである金属ポストＰの延性を増大させることなく、封止層Ｗ２の研削に寄与していると考えられる。

加工液供給手段８２から仕上げ研削砥石３４０と封止ウェーハＷの封止層Ｗ２との加工点に供給された加工液は、加工点を冷却しかつ加工点に生じた研削屑を除去し、研削屑と共に廃棄される研削廃液となってチャックテーブル２及びターンテーブル１２から図１に示す第二収容領域１３ｂに流下し、排水口１６から外部に排出される。

図６に示すように、金属ポストＰの上端面が露出するまで封止ウェーハＷの封止層Ｗ２が研削されると、仕上げ研削手段３が上方へ移動し、封止ウェーハＷから離間する。また、チャックテーブル２の回転が停止され、図１に示すターンテーブル１２が＋Ｚ方向から見て時計回り方向に自転することで、封止ウェーハＷを保持するチャックテーブル２が第二の搬送手段１１ｂの近傍まで移動する。そして、第二の搬送手段１１ｂがチャックテーブル２から加工後の封止ウェーハＷを搬出する。

このように、本発明に係る加工方法は、粗研削砥石４４０を備える粗研削ホイール４４によりチャックテーブル２で保持された封止ウェーハＷの封止層Ｗ２を金属ポストＰの端面に至らない厚みまで研削して薄化する粗研削ステップと、粗研削ステップを実施した後、粗研削砥石４４０の砥粒よりも粒径の小さい砥粒を含有する仕上げ研削砥石３４０によりチャックテーブル２で保持された封止ウェーハＷの封止層Ｗ２を研削して金属ポストＰの端面を露出させる仕上げ研削ステップと、を備え、粗研削ステップでは、封止層Ｗ２と粗研削砥石４４０とが接触する加工点に純水を供給しつつ封止層Ｗ２の粗研削を実施し、仕上げ研削ステップでは、封止層Ｗ２と仕上げ研削ホイール３４とが接触する加工点に砥材（フィラーＦ）を含む加工液を供給しつつ封止層Ｗ２の仕上げ研削を実施することで、仕上げ研削砥石３４０の過剰な消耗を抑え、かつ金属ポストＰの引きずりが発生することを抑えつつ、金属ポストＰの端面を封止層Ｗ２から露出させることができる。また、本加工方法では、バイト旋削装置を使用する必要がないことから、装置構成による加工コストの増加を抑えることができる。

また、仕上げ研削ステップでは、粗研削ステップで発生した研削廃液を加工液として供給しつつ封止層Ｗ２の仕上げ研削を実施することで、加工液として研削廃液を利用することによる加工コストの削減や、環境により易しいクリーンな加工を実施することができる。

なお、本発明に係る加工方法は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている研削装置１の構成等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

例えば、仕上げ研削手段３の流路３０ａは加工液供給手段８２と連通するものではなく、粗研削ステップで生じた研削廃液とは別に用意された加工液（例えば、フィラーＦと同程度の粒径を備える砥材、すなわち遊離砥粒が含まれる液）が貯留されている加工液供給手段と連通していてもよい。そして、仕上げ研削ステップでは、粗研削ステップで発生した研削廃液を加工液として使用する代わりに、この別途用意された加工液を封止層Ｗ２と仕上げ研削砥石３４０とが接触する加工点に供給しながら仕上げ研削を行ってもよい。

１：研削装置１Ａ：ベース
１１ａ：第一の搬送手段１１ｂ：第二の搬送手段１２：ターンテーブル
１３：研削水収容部１３０：壁部１３ａ：第一収容領域１３ｂ：第二収容領域
１４：境界部１５：排水口１５ａ：排水管１６：
２：チャックテーブル２９：吸着部２９ａ：保持面２８：枠体２７：吸引源
３：仕上げ研削手段
３０：スピンドル３０ａ：流路３００ａ：配管３１：ハウジング３２：モータ
３３：マウント
３４：仕上げ研削ホイール３４０：仕上げ研削砥石３４１：ホイール基台
４：粗研削手段
４０：スピンドル４０ａ：流路４００ａ：配管４１：ハウジング４２：モータ
４３：マウント
４４：粗研削ホイール４４０：粗研削砥石４４１：ホイール基台
５：第二の研削送り手段
５０：ボールネジ５１：ガイドレール５２：モータ５３：昇降部
６：第一の研削送り手段
６０：ボールネジ６１：ガイドレール６２：モータ６３：昇降部
７１：第一のカセット７２：第二のカセット
７３：ロボット７３０：アーム部７３１：保持部
７４：位置合わせ手段７５：洗浄手段７５０：保持テーブル
８０：研削水供給手段８００：純水源８０１：純水送り部
８２：加工液供給手段８２０：研削廃液回収タンク８２１：フィルター
８２２：加工液送り部
Ｗ：封止ウェーハＷ１：シリコンウェーハＷ１ａ：シリコンウェーハの表面
Ｗ１ｂ：シリコンウェーハの裏面Ｓ：分割予定ラインＤ：デバイス
Ｗ２：封止層Ｐ：金属ポストＦ：フィラー

Claims

ウェーハ上に複数の金属ポストが形成されるとともにフィラーを含有し該金属ポストを被覆する封止層が形成された封止ウェーハを研削して該金属ポストの端面を露出させる加工方法であって、
チャックテーブルで該封止層を露出させた状態で封止ウェーハを保持する保持ステップと、
該保持ステップを実施した後、粗研削砥石を備える粗研削ホイールにより該チャックテーブルで保持された封止ウェーハの該封止層を該金属ポストの端面に至らない厚みまで研削して薄化する粗研削ステップと、
該粗研削ステップを実施した後、粗研削砥石の砥粒よりも粒径の小さい砥粒を含有する仕上げ研削砥石を備える仕上げ研削ホイールにより該チャックテーブルで保持された封止ウェーハの該封止層を研削して該金属ポストの端面を露出させる仕上げ研削ステップと、を備え、
該粗研削ステップでは、該封止層と該粗研削砥石とが接触する加工点に純水を供給しつつ該封止層の粗研削を実施し、
該仕上げ研削ステップでは、該封止層と該仕上げ研削砥石とが接触する加工点に砥材を含む加工液を供給しつつ該封止層の仕上げ研削を実施する加工方法。
前記仕上げ研削ステップでは、前記粗研削ステップで発生した研削廃液を前記加工液として供給しつつ前記封止層の仕上げ研削を実施する請求項１に記載の加工方法。